山口大学教務システム - 3272170005-生物機能科学特別講義Ⅰ

開講年度	開講学部等
2025	大学院創成科学研究科（博士前期）
開講学期	曜日時限	授業形態	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期集中	集中		3.0
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
3272170005	生物機能科学特別講義Ⅰ[Special lecture for Biological Sciences Ⅰ]			日本語	1
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
非常勤講師					ー
担当教員[ローマ字表記]
非常勤講師, 今村博臣
特定科目区分		対象学生		対象年次	1～2
ディプロマ・ポリシーに関わる項目			カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)

授業の目的と概要

ヒトゲノム解析が完了してから、生命科学は著しく進展し、ゲノム解析の迅速化と低コスト化により、個人レベルでの遺伝情報取得が可能となり、個別化医療が実現しつつあります。さらに、オミクス解析やシステム生物学の進歩により、遺伝子・タンパク質・代謝物などの生命情報を多層的かつ統合的に理解するアプローチが確立されました。

近年はAI技術、とりわけ「AlphaFold」によるタンパク質構造予測の革新が大きな注目を集めており、タンパク質複合体やDNA・RNA・リガンドとの相互作用の予測まで可能になっています。これにより創薬や疾患研究が加速しています。酵素や構造タンパク質などは生命活動に不可欠であり、配列情報を「言語」として捉えることで、大規模言語モデル（LLM）や生成AIの応用が進み、新規分子設計や生命機能の理解がより深まっています。本講義では、こうした背景のもと、ポストゲノム時代の酵素・蛋白質工学の基礎を学び、PCを用いた演習も行います。

授業の到達目標


最新の酵素・蛋白質工学に関連する知識や思考力を身につけることを目的とする。

授業計画

【全体】

講義全体を通して、具体例をまじえつつ酵素・蛋白質工学の基礎から応用例まで紹介する。評価はレポート、実習中の課題等により行う。

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	酵素・蛋白質工学特論1	ポストゲノム時代の生命科学、ゲノム解析、オミクス解析、システム生物学、酵素・蛋白質工学の位置づけ、について概説。	２時間程度の予習・復習

第2回

酵素・蛋白質工学特論2

ポストゲノム時代の構造生物学、蛋白質工学、AIの応用(AlphaFold、配列や構造生成AI)について概説。

２時間程度の予習・復習

第3回

酵素・蛋白質工学特論3

ポストゲノム時代のAIによる構造予測、構造AI生成、配列AI生成について概説。

２時間程度の予習・復習

第4回

酵素・蛋白質工学特論4

Webサービスを用いた酵素・蛋白質の構造・機能予測 (BRENDA、Foldseek、ConSurf、AlphaFold、Boltz、NeuroBindなど)

２時間程度の予習・復習

第5回

酵素・蛋白質情報工学1

Pythonを使った情報・アルゴリズム、グラフ理論、ネットワーク理論、蛋白質構造インフォマティクス (参加する学生の習熟度にあわせ、内容を調整。)

２時間程度の予習・復習

第6回

酵素・蛋白質情報工学2

Pythonを使った情報・アルゴリズム、グラフ理論、ネットワーク理論、蛋白質構造インフォマティクス (参加する学生の習熟度にあわせ、内容を調整。)

２時間程度の予習・復習

第7回

酵素・蛋白質情報工学3

Pythonを使った情報・アルゴリズム、グラフ理論、ネットワーク理論、蛋白質構造インフォマティクス (参加する学生の習熟度にあわせ、内容を調整。)

２時間程度の予習・復習

第8回

情報で拓く酵素の未来

静岡県立大学で行われた成果を中心に、最先端の酵素・蛋白質工学研究について紹介します。

２時間程度の予習・復習

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】

A: --%　B: --%　C: 30%　D: --%

成績評価法

レポート50%、授業中の課題50%

教科書にかかわる情報

備考

必要な資料は授業中に配布する

参考書にかかわる情報

備考

メッセージ

キーワード

持続可能な開発目標（SDGs）

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