生体分子計測

開講元

生命理工学コース

担当教員

五十嵐 龍治 / 石井 佳誉 / 野澤 佳世 / 関 貴一

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.A501

単位数

200

開講時期

2026年度

開講クォーター

1Q

シラバス更新日

2026年4月6日

使用言語

英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

NMR分光法の理論と応用についても概説する。また、測定方法と生体分子の応用例を概説する（石井）。磁気共鳴を活用した多様な生体分子計測および生体計測の基礎と応用について概説する（五十嵐）。質量分析計を用いた生体分子の計測の基礎について概説する。特にプロテオミクスに関しては実践的な測定法についても取り扱う（丹羽）。生体環境を構成する生体分子とその関連物質である水やイオンの振る舞いを解析するための振動分光法と物質の光学応答の基礎について説明し、特に界面の分子計測研究の新展開について解説する（関）。X線の回折や電子線の投影像を解析することで、薬剤とタンパク質の複合体やウイルスなどの巨大分子の重要な知見が得られるようになった。これら技術の原理や応用例について概要を解説する（野澤）。

到達目標

NMR分光法の古典理論を学ぶ。Bloch equationに基づいて核スピンの磁化の振る舞いを説明し、１次元NMRを理解する。多次元NMRを用いた、生体分子等への応用を理解する。量子論を用いたNMRについての分光法の理論の概略を理解する(石井)。NMR、ESR、ODMRを用いた細胞内分子計測の手法と応用例について理解を深める（五十嵐）。目的に合った質量分析計の選択方法を理解する。プロテオミクスについて現状の装置で何をどこまで測定できるのか（あるいはできないのか）、その長所と短所を理解する（丹羽）。赤外振動分光法やラマン分光法といった基礎的な分光手法や界面特異的な非線形振動分光法を用いた分子構造解析を理解できるようにする（関）。X線結晶構造解析やクライオ電子顕微鏡解析の測定法を知り、生体分子の立体構造や相互作用様式の解析技術の理解を深める（野澤）。

キーワード

NMR, MRI, 質量分析, 振動分光, 量子センシング,マイクロ・ナノテクノロジー, 分子イメージング, X線結晶構造解析,クライオ電子顕微鏡解析

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

講義の最初に、前回の授業の復習をする。講義の後半で，その日の教授内容に関する演習問題を行う場合がある。各回の学習目標をよく読み，課題を予習・復習で行って下さい。
授業は英語で行いますが、必要な場合には日本語で補足説明をします。
授業はZoomを使ってオンラインで行います。

授業計画・課題

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

必要に応じ講義開始時に資料を配付し、Power-pointを用いた解説を行う。

成績評価の方法及び基準

中間・期末試験無し。課題提出で評価、詳細は各先生から。課題は、基本的な事項、本質的な理解、定量的な理解を問う。

関連する科目

• LST.A409 ： 細胞物理生物学

履修の条件・注意事項

物理化学I,II,IIIを履修していること，または同等の知識があること。