2024年度学院等開講科目生命理工学院生命理工学系

細胞工学

開講元: 生命理工学系
担当教員: 粂昭苑 / 廣田順二 / 田川陽一
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火7-8 (WL1-401(W541)) / 金7-8 (WL1-401(W541))
クラス: -
科目コード: LST.A352
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

ひとつの受精卵から始まる「生命」は、その発生の過程で細胞分裂を繰り返し個体へと成長していく。その過程で、個々の細胞は特異化した機能を獲得し、単独または協調的に作用しながら、個体の生命維持に寄与している。本講義では、多種多様な細胞に共通する基本構造を理解した上で、細胞がもつ特定の性質を人工的に改変し、新たな機能を有する細胞・生物体の作出方法・技術（細胞工学）の基礎とその応用について学習し、より専門的な知識の習得を目指す。さらに、細胞がもつ可能性を引き出す最近の再生医療について、幹細胞の基礎からその応用について学ぶ。

到達目標

第１回〜第２回：　動植物由来の細胞を対象とし、主に細胞工学の基礎として、細胞の不死化、培養方法、細胞利用法ついて学ぶ。
第３回〜第５回：　細胞（幹細胞を含む）を用いた様々な実験手法について、その基本原理を理解し、その応用について学ぶ。
第6回〜第15回：　これまでの細胞レベルでの内容から器官・個体レベルでの応用研究へと発展する。まず個体レベルでの遺伝子改変方法について、作成の原理と方法について学び、最新の遺伝子改変方法を学修する。さらに、主に幹細胞を用いた細胞工学・組織工学・発生工学を通じて、ES・iPS細胞を中心とした再生医療についての理解を深める。

キーワード

細胞、細胞死、細胞増殖、老化、不死化、がん化、細胞融合、遺伝子発現、遺伝子導入、バイオイメージング、トランスジェニック、標的遺伝子改変、幹細胞、胚性幹細胞、iPS、再生医療

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

必要に応じて、各回の講義冒頭の10〜15分で過去の講義内容を振り返り、今回の講義の要点を示す。各回の講義最後の10〜15分に、講義内容の理解を確認するための小テストを課す場合がある。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	細胞工学基礎１〜細胞のしくみ（細胞の構造と機能）	細胞のしくみと細胞機能の利用法について理解する
第2回	細胞工学基礎２〜細胞の利用、細胞の老化と不死化	利用する細胞の性質と細胞培養方法を理解する。
第3回	細胞融合	モノクローナル抗体作成を例に、細胞融合技術について理解する。
第4回	動物細胞での遺伝子操作	動物細胞への遺伝子導入法の原理とその応用方法を理解する。
第5回	バイオイメージング	細胞機能の解析のために用いられるイメージング技術の基礎を学ぶ。
第6回	幹細胞の基礎（胚性幹細胞とクローン技術）	幹細胞の定義を理解し、胚性幹細胞、クローン技術の基礎を学ぶ。
第7回	トランスジェニックマウスの利用	遺伝子改変動物であるトランスジェニックマウスの作成の原理と応用を理解する。
第8回	胚性幹細胞の利用１〜ジーンターゲティングの原理	胚性幹細胞を利用した標的遺伝子改変技術の原理を理解する。
第9回	胚性幹細胞の利用２〜最新の発生工学技術	胚性幹細胞を利用した最新の発生工学技術を理解する。
第10回	幹細胞の応用（iPS細胞と未分化能維持）	iPS細胞の成り立ちを理解し、その未分化能維持について理解する。
第11回	発生分化研究の方法論	発生分化研究にもちいられる種々の方法論を理解する。
第12回	iPS細胞の分化誘導研究	iPS細胞から種々の細胞への分化誘導の基礎を理解する。
第13回	細胞移植と再生医療	細胞移植の基礎とiPS細胞を利用した再生医療について学ぶ。
第14回	疾患iPS細胞研究	疾患治療を目的としたiPS細胞の利用方法を理解する。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし。

参考書、講義資料等

細胞の分子生物学　第５版（Alberts 等ニュートンプレス）、　ヴォート生化学第４版

成績評価の方法及び基準

講義で取り上げた細胞工学技術の原理と応用方法を理解できるかどうかを成績評価の基準とし、上記到達目標を各担当教員ごとに課す小テスト、レポートによって総合的に評価する。（2020年度は期末試験は実施しない予定）

履修の条件・注意事項

履修条件は特に設けないが、生物化学第一、生物化学第二、分子生物学第一、分子生物学第二、遺伝子工学を履修していることが望ましい。