理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
BLS500Y2（生物科学 / Biological science 500）蛋白質工学特論Protein Engineering
常重 アントニオAntonio TSUNESHIGE
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | YD005 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 水4/Wed.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | 生命機能学専攻 |
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Outline (in English)
This course will introduce tools and techniques used for the design and expression of proteins. Case studies will be presented to demonstrate the impact of these techniques on general aspects of protein research. Application of interdisciplinary methods (such as kinetics, mathematical modeling, thermodynamics, etc.) will be also presented to give a concrete application.
The final grade will be calculated based on (1) Quizzes (20%), (2) Reports/Homework (20%) and () Final test (60%).
Your active participation in class is highly encouraged.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
本科目は、蛋⽩質分⼦を設計するために使⽤される基本的なツールやテクニクを紹介する。蛋⽩質の研究の全体に影響を実証するために，ケーススタディを使⽤している。蛋⽩質⼯学に利⽤する具体的なアプローチへの学際的な概要（反応速度論，数理モデリング，熱⼒学等）を適⽤する。
到達目標Goal
蛋⽩質⼯学の基礎的な概要や⼿法を理解する。英語論⽂に基づいてケーススターディを導⼊することによって英語読解⼒を⾝につけ，最新情報を注⽬することを⽬指す．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP2」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
ケーススタディに基づいて最新情報を紹介するために英語の論⽂の読解は必要である．紹介する資料は授業⽀援システムにアップロードし，予め，予習すること．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回目[対面/face to face]：蛋⽩質の基礎
アミノ酸からペプチドや蛋⽩質。巨⼤な複合体を紹介する。
第2回目[対面/face to face]：構造と機能の相関
蛋⽩質の折り畳み（protein foldingの問題）
第3回目[対面/face to face]：蛋⽩質のパターンとモチーフ
モチーフ，ドメイン構造，分析ツール，パターンとモチーフサーチ，リピートサーチなど。
第4回目[対面/face to face]：蛋⽩質の精製(I)
抽出，塩析，ゲル電気泳動（SDS-ゲル電気泳動，2次元ゲル電気泳動等）
第5回目[対面/face to face]：蛋⽩質の精製（II)
⾼速液体クロマトグラフィーによる蛋⽩質の精製（アフィニティークロマトグラフィー等），抗体を⽤いた精製
法
第6回目[対面/face to face]：遺伝⼦DNAの調整
DNAライブラリーの作製，ｃDNAライブラリーの作製，⽬的DNAの単離，⽬的DNAの全合成
第7回目[対面/face to face]：アミノ酸配列の決定
SDS-ゲル電気泳動で分離した蛋⽩からのペプチドの調整，S-S結合の切断，蛋⽩質の切断，Edman分析法，N末端の
ブロック。
第8回目[対面/face to face]：リコンビナント蛋⽩質の⽣産と巻き戻し
（refolding)
⼤腸菌での⽣産，酵⺟での賛成，その他。
第9回目[対面/face to face]：変異蛋⽩質の調整
部位特異的変異，ランダム変異
第10回目[対面/face to face]：ペプチドの化学合成，蛋⽩質化学修飾
ディーバッグ法，1ビーズ1ペプチドのランダムペプチドライブラリーの作製等，架橋反応等。
第11回目[対面/face to face]：分⼦グラフィクスおよびモデリング
Protein Data Bank, ExPASy等
Abalone, Swiss Deep Viewer，Chimera X, Pymol等を紹介する。
第12回目[対面/face to face]：蛋⽩質完全化学合成（I)
Merrifield法による個相ペプチド合成法
第13回目[対面/face to face]：新規蛋⽩質の創⽣(II)
de novo蛋⽩質、蛋⽩質の分⼦設計, 4本ヘリクスバンドル
(4-helix bundle)とその応⽤．
第14回目[対面/face to face]：蛋白質変性および最折り畳み
界面活性剤およびNDSBの応用
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各4時間を標準とします。】
予め，配布資料や教材を読習すること．
テキスト（教科書）Textbooks
Lesk, A.M., Introduction to Protein Science, 2nd Ed., Oxford University Press, UK (2010)
参考書References
* Protein Design, Methods and Applications, Guerois, R. & López de la Paz, M., Eds., Humana Press, New Jersey, USA (2003)
* Lundblad, R.L., Chemical Reagents for Protein Modification, CRC Press, Florida, USA (2005)
* 配布された⽂献．
成績評価の方法と基準Grading criteria
⼩テスト（20％），演習・宿題レポート（20％）期末テスト（60％）で総合的に評価する．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
レポートや宿題などをフォローアップする．受講生が興味のあるテーマに対して集中することも可能です．
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
本授業に参加するためにたまにノートPCを持参することを推薦します．たまにノートPCおよび適切なプログラムを用いて蛋白質構造の観察が行われます。
その他の重要事項Others
なし