2025年度 (最新) 学院等開講科目生命理工学院生命理工学系生命理工学コース

生物活性分子設計

開講元: 生命理工学コース
担当教員: 中村浩之 / 秦猛志 / 藤枝俊宣 / 神谷真子 / 川井清彦
授業形態: 講義 (ライブ型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月3-4 / 木3-4
クラス: -
科目コード: LST.A405
単位数: 200
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

有機化学の高度な応用･利用について、その基礎事項の復習や生命理工学における位置付けにも言及しつつ、生物活性を有する分子の取り扱いを中心に講義する。具体的には、生物活性分子の分類やその活性の発現について述べ、さらに薬物の代謝機構や、薬剤の設計と化学合成、ケミカルバイオロジーの基礎と応用、生体材料高分子や、光、放射線の医療応用について解説する。最後の4回は、各回でそれぞれ異なる講義内容に関連する最近の原著論文を講読する。
　本講義では、有機化学の基礎知識を統合して運用し、生理活性分子のより高度かつ横断的な理解を進め、有機化学の応用のみならず高分子材料の利用について実践的な知識を修得させる。すなわち、天然の生物活性化合物や人工の医薬等の由来、薬理活性、代謝、分子設計、構造活性相関など、有機化学が中心となる重要なトピックから、ケミカルバイオロジー、生体材料高分子、光・放射線の医療応用について、生命理工学における位置付けや薬学との連携も含めて、広い視点から知識を整理し修得させる。本コースの最後の4回では、授業内容に関連する最近の原著論文の講読を行い、上述の知識や考え方を実践的に受講者に定着させる。

到達目標

本講義を履修することにより次の能力を修得する。　
１）生物活性分子設計の目的と意義を理解し説明できる。
２）薬剤の代謝と分子修飾等を理解し説明できる。
３）医薬品と標的生体分子の相互作用、生物活性の関係について理解し、薬剤の合成法が立案できる。
４）ケミカルバイオロジー分野の概念を理解し、化学ツールを使った可視化・操作について説明できる。
５）高分子系生体材料の設計ならびに作製方法を理解し説明できる。
６）光化学、放射線化学の医療利用における基礎化学反応について理解し説明できる。
７）最近の論文講読を通して先端の情報を捕捉できる。

キーワード

医薬品、有機化学、有機合成、薬物代謝、構造活性相関、メディシナルケミストリー、ケミカルバイオロジ−、化学ツール、高分子化学、生体材料科学、生体医工学、光化学、光増感剤、放射線化学

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

講義は、ライブ型（Zoom）で行い、教員があらかじめ準備した教材を用いる。毎回の授業の最後の10分間で小演習を行う。講義の第11〜14回は、各回でそれぞれ異なる講義内容に関連する最近の原著論文を講読し、それに基づき期末レポートを作成し、指定された期日までに提出する。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	イントロダクション、生物活性分子設計の目的と意義など	生物活性分子設計の目的と意義などを、有機化学および薬化学の見地から理解し説明できる。
第2回	薬物代謝	医薬分子設計を行う上で考慮すべき重要な薬物代謝反応に関する概論を理解し説明できる。
第3回	薬剤の設計と合成（１）	医薬品開発のターゲットとなる生体分子、医薬品と標的生体分子の相互作用、生物活性の関係について理解し説明できる。
第4回	薬剤の設計と合成（２）	医薬品開発に必要な分子変換手法、内容を系統的に理解し説明できる。
第5回	光、放射線の医療利用（基礎）	光化学、放射線化学の医療利用における基礎化学反応について理解し説明できる。
第6回	光、放射線の医療利用（応用）	光化学療法、放射線化学療法に用いられる、光増感剤、放射線増感剤の作用機序について理解し説明できる。
第7回	ケミカルバイオロジー（基礎）	ケミカルバイオロジー分野の概念を理解し、化学ツールを使った可視化・操作について説明できる。
第8回	ケミカルバイオロジー（応用）	化学ツールを使った生物応用・医療応用について理解し説明できる。
第9回	生体材料高分子(設計・加工）	高分子系生体材料の設計、ならびに、表面修飾技法、微細加工技術、機器分析方法を含む作製方法を理解し説明できる。
第10回	生体材料高分子(応用）	生体材料の医療応用（組織工学、細胞治療、臓器チップ、バイオデバイス）について理解し説明できる。
第11回	最近の論文講読−1 (診断)	蛍光を基軸とした診断法に関する最近の論文を取り上げ、化学ツールの設計と応用に関する実践的なスキルを習得し活用できる。
第12回	最近の論文購読−2 (合成と薬理活性試験)	薬剤の合成、特に構造と薬理作用がリンクした薬剤設計に関する最近の論文を取り上げ、ドラッグデザインの実践力を習得し活用できる。
第13回	最近の論文講読−3 (ケミカルバイオロジー）	ケミカルバイオロジー分野の最近の論文を取り上げ、化学ツールの合成、設計について実践力を修得し活用できる。
第14回	最近の論文購読−4 (高分子の利用)	機能性高分子を活用した先進医療に関する最近の論文を取り上げ、生体材料の設計について実践力を修得し活用できる。

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，配布資料等の該当箇所を参照し，授業内容に関する予習と復習（課題含む）を行うこと。

教科書

プリント等を、授業内容に合わせて適宜配布する。

参考書、講義資料等

必要がある場合は、講義中に紹介します。

成績評価の方法及び基準

毎回の授業の最後に行う小演習の取り組み(40%)と、期末レポートの成績(60%)の合算で評価する。期末レポートでは、原著論文とその授業内容をもとに、学生の斬新な考察および提案等を歓迎する。

履修の条件・注意事項

特に有りません。