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年度 2017年度 開講部局 生物生産学部
講義コード L5014004 科目区分 専門教育科目
授業科目名 分子細胞生物学
授業科目名
(フリガナ)
ブンシサイボウセイブツガク
英文授業科目名 Molecular Cell Biology
担当教員名 船戸 耕一
担当教員名
(フリガナ)
フナト コウイチ
開講キャンパス 東広島 開設期 2年次生   後期   4ターム
曜日・時限・講義室 (4T) 火1-2,木1-2:生C301
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
講義 
単位 2 週時間   使用言語 J : 日本語
学習の段階 2 : 初級レベル
学問分野(分野) 26 : 生物・生命科学
学問分野(分科) 26 : 農学
対象学生  
授業のキーワード 細胞、オルガネラ、物質の輸送、翻訳後修飾、品質管理、合成・代謝と機能、細胞生物学実験法 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
分子や細胞に関する知識・理解を得る。 
到達度評価
の評価項目
分子細胞機能学プログラム
(知識・理解)
・分子・細胞・生物個体や生態に関する知識・理解
(総合的な力)
・細胞・生物個体や生態の機能を分子的な面から総合的に考える分野において,自分の考えをまとめ,それに基づく実証を行い,結論を文章や口頭で論理的に発表し,意見交換できる能力 
授業の目標・概要等 細胞の基本的な仕組みを理解するために、細胞内での重要な過程を分子レベルで論ずる。とくに細胞の構造、細胞膜および細胞内における物質の輸送・選別、翻訳後修飾・品質管理、脂質合成・代謝と機能、および細胞生物学の実験法に焦点をあてて論考する。 
授業計画 第1回 授業の概説
・ 授業計画と目標解説

第2回 細胞とは何か
・ 細胞生物学とは
・ 細胞生物学の歴史
・ 細胞の基本的性質
(生物学的階層性、細胞説、細胞の構造と種類、原核細胞、真核細胞、オルガネラ、細胞の進化)

第3回 細胞の構造
・ 細胞の構造と機能の概略
・ 細胞膜の機能の概略
・ 細胞膜の化学的構成と動的性質
(細胞の区画化、核、小胞体、ミトコンドリア、葉緑体、ゴルジ体、膜タンパク質、膜脂質、脂質二重層、膜非対称性と膜ドメイン)

第4回 細胞膜での物質輸送
・ 低分子の膜透過性
・ チャンネルタンパク質と膜の電位的性質
・ キャリアータンパク質と能動輸送
(受動輸送、能動輸送、イオンチャンネル、電気化学的勾配、神経興奮、アクアポリン、ナトリウム-カリウムポンプ、グルコーストランスポーター、ABC輸送体)

第5回 オルガネラへのターゲティングと膜透過1
・ タンパク質の輸送経路の概略
・ 核の構造と核へのタンパク質の輸送
・ 小胞体、ミトコンドリア、葉緑体の構造
(遊離と膜結合型リボソーム、シグナル配列、核膜孔複合体、核局在化シグナル、粗面小胞体、マトリックス、チラコイド)

第6回 オルガネラへのターゲティングと膜透過2
・ 小胞体へのタンパク質の輸送
・ 膜タンパク質の挿入とトポロジー
・ ミトコンドリア、葉緑体、ペルオキシソームへのタンパク質の輸送
・ 原核細胞におけるタンパク質の輸送
(シグナル認識粒子とSRP受容体、トランスロコン、1型・2型膜貫通タンパク質、TOM・TIM複合体、シグナルペプチダーゼ)

第7回 翻訳後修飾と小胞体での品質管理
・ 小胞体とゴルジ体におけるタンパク質の糖鎖付加
・ タンパク質の脂質修飾
・ 小胞体での品質管理
(N-グリコシド結合、O-グリコシド結合、GPI-アンカー、脂肪酸アシル化、フォールディング、異常タンパク質、ユビキチン-プロテアソーム)

第8回 小胞輸送と選別1
・ 分泌経路の概略
・ 小胞輸送の分子機構
・ 小胞体-ゴルジ体間輸送
(順行輸送、逆行輸送、出芽と融合、被覆小胞、COPII、膜融合の特異性、SNARE)

第9回 小胞輸送と選別2
・ エンドサイトーシスとクラスリン
・ リソソームでの分解とオートファージ
・ 選別輸送と細胞極性
(LDL受容体、クラスリン被覆小胞、エンドソーム、リサイクリング、分解と再利用、リソソーム酵素、自食作用、上皮細胞、選別シグナル)

第10回 オルガネラ病とフォールディング病
・ リソソーム病
・ その他のオルガネラ病
・ フォールディング病
(I細胞病、リソソーム蓄積症、ミトコンドリア脳筋症、ツェルベーガー症候群、神経変性疾患、プリオン病、アミロイドタンパク質)

第11回 脂質の合成・代謝と機能1
・ グリセロリン脂質
・ イノシトールリン脂質
(ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトール、リン酸化、生合成と代謝、セカンドメッセンジャー)

第12回 脂質の合成・代謝と機能2
・ ステロール
・ スフィンゴ脂質と糖脂質
(スクアレン、生合成と代謝、脂肪滴、ステロールの転写調節、セラミド、ガングリオシド、血液型)

第13回 分子細胞生物学における技術1
・ 顕微鏡による細胞の可視化
・ 細胞とオルガネラの分画
・ 細胞構成成分の分離・精製と検出
(光学顕微鏡、緑色蛍光タンパク質、電子顕微鏡、遠心分離、密度勾配、クロマトグラフィー、電気泳動、サザン解析、ウエスタン解析、質量分析)

第14回 分子細胞生物学における技術2
・ 大腸菌を用いたDNA増幅とPCR
・ DNA塩基配列決定
・ 酵母の遺伝学的実験法
(プラスミド、組換え体、ポリメラーゼ、サンガー法、変異株の取得、相補性検定、四分子分析、Two-Hybrid)

第15回 まとめ
・ 第14回までの授業内容の確認
 
教科書・参考書等 テキスト:テキストを配布
教科書:特に指定なし
参考書
1)Cooper他監修(須藤和夫他訳)クーパー細胞生物学 第4版 (東京)東京化学同人
2)Bruce Albert他監修(中村桂子他監訳) 細胞の分子生物学 第3、4版 (東京) 教育社
3)ボルティモア・ダーネル(野田春彦他編) 分子細胞生物学 第3、4版(東京)東京化学同人
4)カープ(山本正幸他監訳) 分子細胞生物学(東京)東京化学同人 
授業で使用する
メディア・機器等
パワーポイント,配付資料 
予習・復習への
アドバイス
第1から13回 授業後
授業内容の確認と復習
配布資料に基づく次回授業の予習

第14と15回 授業後
授業内容の総確認と総復習
 
履修上の注意
受講条件等
専門基礎科目の生化学入門、細胞科学、分子生物学入門、専門科目の分子遺伝学、酵素・蛋白質化学を修得していることが望まれる。 
成績評価の基準等 成績の85%は試験で評価し、15%は授業参加態度で評価する。ただし、授業全体の1/3以上を無断欠席の場合、成績評価できない。 
メッセージ 分子生物学、生化学の基礎が身についていることが望まれる。授業に継続性があるので、毎回受講し、各授業をしっかりと理解し、復習すること。特に、生化学、細胞科学関係の授業を履修していない学生にとっては、難解な授業と思われるので、より格段な奮起が望まれる。授業中の活発な討論を期待する。 
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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