生体有機分子工学特論
 Biological Organic Molecular Engineering
 担当教員:木島龍朗 (KIJIMA Tatsuro)、今野博行(KONNO Hiroyuki)、真壁幸樹(MAKABE Koki) 、波多野豊平(HATANO Bunpei)

 担当教員の所属:大学院理工学研究科(工学系)
 担当教員の実務経験の有無:
 担当教員の実務経験の内容(有の場合):木島龍朗(富士通株式会社にて半導体プロセスの研究開発に従事経験あり),波多野豊平(日本ペイント(株)で有機合成の実務経験あり)

 開講学年:1年,2年,3年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:先進工学専攻(博士後期課程)  科目区分:化学・バイオ工学分野講義科目 
【授業の目的】
本講義では、生体機能物質化学、創薬有機化学、蛋白質工学、有機合成化学などを取り上げる。酵素やその阻害剤は医薬,検査用試薬としての活用が期待され、また、細菌や古細菌には、哺乳類では考えられないような化学反応を触媒する酵素も存在する。生体機能関連化合物である酵素の優れた機能に着目し、応用へ向けた着眼点や考え方の重要性を解説する。また、天然物やペプチドなどの有機化合物と酵素、受容体などのタンパク質の相互作用に対する理解は、創薬研究に重要である。有機化合物の分子構築法,立体化学制御法の基礎を解説するともに、ペプチド合成,蛋白質の化学的,生物的な合成法について概説し、分子設計、評価方法、構造活性相関研究なども紹介する。さらに、生命を担う分子である蛋白質工学において、生物機能工学の基礎となる遺伝子工学や蛋白質工学を理解し,それらを用いた最新技術に対する理解を深める。種々の有機化学反応の合成反応を学ぶことによって,反応条件や反応機構,さらに,反応を用いる試薬に関する知識を習得する。

【授業の到達目標】
1) 標的とする有機化合物の合成ルートを立案し、実際に実行するように説明できる。2) 疾患に関わる標的受容体、 酵素など対するアゴニストやアンタゴニストの分子設計ができる。3) 不斉合成法をはじめとする不斉触媒や生体触媒の立体制御について説明ができる。4)有機金属試薬ならびに有機金属触媒の合成反応を学ぶことによって,反応条件や反応機構を説明できる。

【授業概要(キーワード)】
天然有機化合物、ペプチド、タンパク質、不斉合成、キラル化学、生体触媒、有機金属試薬および有機金属触媒

【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
A-1.ミニッツペーパー、リフレクションペーパー等によって、自分の考えや意見をまとめ、文章を記述し提出する機会がある。:1~25%
A-2.小レポート等により、事前学習(下調べ、調査等含む)が必要な知識の上に思考力を問う形での文章を記述する機会がある。:1~25%

【科目の位置付け】
この講義は有機化学、生命科学系の応用科目であり、先進工学専攻化学・バイオ工学分野の専門科目である。

【SDGs(持続可能な開発目標)】
03.すべての人に健康と福祉を
09.産業と技術革新の基盤をつくろう

【授業計画】
・授業の方法
授業はPCを使ったプロジェクターを主に使用し、必要に応じて板書する。また、聴講者が決まったテーマについて調査し、発表する場合もある。

・日程
第1−3回:天然有機化合物の全合成(今野)、第4-6回:次世代型バイオ医薬品(真壁)、第7-9回:キラル化学(木島)、第10-12回:有機金属試薬および触媒を用いた反応(波多野)、第13-15回:授業のまとめ

【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
講義中はPC、板書、テキストに集中してほしい。授業中は私語、飲食等で他の受講生の迷惑となる行為を行なった場合は受講を遠慮控えてもらうことがある。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
あらかじめ予習を必要としないが、講義後は理解できなかった部分は参考書などで調べておくことが望ましい。

【成績の評価】
・基準
天然物、ペプチドなどの生体分子や自身で設計した分子の合成と評価方法について説明できることを合格の基準とします。また、組換えたんぱく質の設計ができることを合格の基準とします。さらに、有機金属試薬や有機金属触媒反応の反応機構などを理解し説明できることを合格基準とします。
・方法
レポート(プレゼンテーションを含む)と簡単な小テストを含んだ平常点で評価し、合計で60点以上を合格とする。ただし、出席が3分の2に満たない学生は評価の対象外とする。

【テキスト・参考書】
Advanced Organic Chemistry B (波多野)

【その他】
・学生へのメッセージ
製薬、ファインケミカル、食品科学分野の研究、開発などを希望する学生には聴講をお勧めします。
・オフィス・アワー
オフィスアワーは3号館3階3205号室(今野)、9号館4階409号室(真壁)において毎週水曜日16:00-17:00に設けます。また3号館1階1201号室(木島)、3号館1階1301号室(波多野)において毎週月曜日16:00-17:00に設けます。

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