2025年度 (最新) 学院等開講科目物質理工学院応用化学系応用化学コース

生体高分子工学特論

開講元: 応用化学コース
担当教員: 澤田敏樹
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火3-4 (M-356(H132))
クラス: -
科目コード: CAP.P426
単位数: 100
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年3月19日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義は、代表的な生体高分子であるペプチド・タンパク質に主に焦点をあて、その構造と物性の制御に基づく機能創製ついて概観した後に、それらが示す材料機能について解説する。本講義では、ペプチドやタンパク質の集合体ならびに他の分子/化合物との複合体についても本講義に含める。ペプチドやタンパク質は極めて制御された一次構造をもっており、それを基に優れた生物機能を発現している。本講義のねらいは、生体高分子のモノマーの配列から高次構造、さらに集合構造までを制御するための方法論とその原理に加え、得られる生体高分子材料が発現する生物機能から材料機能に至るまでについて深く理解し、環境低負荷材料として生体高分子を取り扱うための研究アイデアを提案する能力を身につけることにある。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を習得する。
1) 生体高分子の構造・物性制御の方法論とその原理が説明できる。
2) 生体高分子集合体の構造、物性、機能について説明できる。

キーワード

ペプチド、タンパク質、一次構造、二次構造、α-ヘリックス、β-シート、静電相互作用、水素結合、van der Waals相互作用、疎水性効果、高次構造、規則的集合化

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

毎回、配付資料を参考に授業を進める。途中の15-20分ほどで小テストとその解説を行う。採点を元に、理解が不十分と思われる箇所につき、追加の説明を加える。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	生体高分子間の相互作用	生体高分子間相互作用の説明
第2回	アミノ酸とペプチド集合体の構造・物性	アミノ酸の構造とペプチドが形成する二次構造の説明
第3回	タンパク質の三次構造とその形成	タンパク質の立体構造とその形成原理について説明
第4回	ペプチド・タンパク質の化学/生合成とそれらからなる材料構築	ペプチド・タンパク質を合成する手法とそれらの自己集合化について説明
第5回	ペプチドの多様な二次構造と自己集合化に基づく機能創製	ペプチドの多様な二次構造とそれを利用した自己集合化と複合化による材料化について説明
第6回	進化分子工学によるペプチドの機能化とその利用	進化分子工学の原理とペプチドの分子認識を利用した機能創出について説明
第7回	総合演習+期末試験	分子間相互作用に基づく生体高分子の機能発現を総合的に理解し、演習問題に解答

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

未定

参考書、講義資料等

講義資料を適宜配布

成績評価の方法及び基準

生体高分子の基本構造とその構造・物性・機能に関する理解度を評価する。
毎回の小テスト20%、期末試験80％

履修の条件・注意事項

高分子や生体分子・生体高分子に関する基礎的な知識があることが望ましい。