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細胞生物学２のシラバス情報

科目名称 Course title(Japanese)	細胞生物学２	科目番号 Course number	64BICEB301
科目名称（英語） Course title(English)	Cell Biology 2
授業名称 Class name	細胞生物学２

教員名	朽津　和幸，橋本　研志
Instructor	Kazuyuki Kuchitsu, Kenji Hashimoto

開講年度学期	2022年度前期
Year/Semester	2022/summer

曜日時限	水曜2限
Class hours	Wednesday, 2nd Period

開講学科 Department	理工学部　応用生物科学科
外国語のみの科目（使用言語） Course in only foreign languages (languages)	-

単位 Course credit	2.0	授業の主な実施形態 Main class format	原則としてハイフレックス型授業/Hybrid-Flexible format

概要 Descriptions	今後の生物科学の中心的課題である環境問題、食糧問題の解決のためには、生体制御や情報処理の機構を分子的に理解することが不可欠である。そこで、細胞内・細胞間の情報伝達、細胞の生と死の制御など、細胞生物学の基本的な内容について学ぶ。同時に、モデル生物のゲノムプロジェクトの概要と、その成果を利用した遺伝子の機能解析、分子遺伝学と分子生物学を融合した新しい研究手法を学び、環境･食糧･エネルギー等の問題への展望を考える。
目的 Objectives	細胞内・細胞間の情報伝達、細胞の生と死の制御など、細胞生物学の基本を習得する。環境情報の認識、伝達機構を、動植物などさまざまな生物間で比較し、生存のための戦略や情報処理機構の共通性と多様性を考える。基礎から研究の最先端までを学ぶと同時に、英語で生物学を学び、科学論文を読む力を修得する。
到達目標 Outcomes	細胞生物学、特に生物の情報伝達・処理のメカニズムの基本を体系的に理解する。動物･植物･微生物等、種々の生物の分子機構を比較しながら全体像を理解する視座を身に付ける。英語で科学論文を読み、最新の学術情報を的確に理解できるようになる。
履修上の注意 Course notes prerequisites	・できる限り「細胞生物学1」「植物科学」をあらかじめ履修しておくことが望ましい。・一部の講義を、補講時間帯等に実施する場合がある。・参考資料、レポート課題、その他連絡等を随時LETUS上に掲載する。頻繁に確認し、必要なものをダウンロードするなどして準備すること。それらを持参することを前提として講義することがある。・本講義の内容を踏まえて、発展的な内容を、後期「生体防御」で講義するので、併せて受講することを推奨する。

アクティブ・ラーニング科目 Teaching type（Active Learning）
課題に対する作文 Essay	選択課題として課し、論理的文章作成能力を磨く。	小テストの実施 Quiz type test	頻繁に実施し、講義の理解度を確認する。
ディベート・ディスカッション Debate/Discussion	可能な限り、講義中にディスカッションを行う。	グループワーク Group work	-
プレゼンテーション Presentation	-	反転授業 Flipped classroom	LETUS等で資料を提供し、予習を前提に講義で解説する反転授業の講義スタイルを一部導入する。
その他（自由記述） Other（Describe）	-

準備学習・復習 Preparation and review	・講義と並行して教科書や参考書を自習し通読しすることにより、理解を深めること。・英文の教科書の予習、復習を前提として講義を進める。・参考資料、レポート課題、その他連絡等を随時LETUS上に掲載するので、活用し、予習・復習を充分に行うこと。・講義と自習を併用することにより、本講義通じて、読解力、論理的思考能力、表現力を磨くこと。
成績評価方法 Performance grading policy	・期末試験に重点を置く。自分のノートは持ち込み可の予定。・選択または必修のレポート提出を課す。レポートは、成績に加味する。・講義中に適宜、課題や小テストを課し、成績に加味する。
学修成果の評価 Evaluation of academic achievement	・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている・A：到達目標を十分に達成している・B：到達目標を達成している・C：到達目標を最低限達成している・D：到達目標を達成していない・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している・S：Achieved outcomes, excellent result ・A：Achieved outcomes, good result ・B：Achieved outcomes ・C：Minimally achieved outcomes ・D：Did not achieve outcomes ・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書 Textbooks/Readings	・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。 https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/ 　・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below. https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料 Reference and other materials	・Essential Cell Biology, Third edition, B. Alberts他著 (Garland Science) ・Plant Biology, A. Smith他著 (Garland Science) ・テイツ／ザイガー植物生理学･発生学原著第6版 (講談社) ・植物のシグナル伝達　分子と応答　柿本辰男他編　(共立出版) ・植物学の百科事典（丸善出版）・微生物の病原性と植物の防御応答上田一郎編著（北海道大学出版会）・生体防御医学事典鈴木和男監修、朽津和幸他編著(朝倉書店) ・植物ゲノム科学辞典（朝倉書店）・Photobook植物細胞の知られざる世界　永野惇、桧垣匠著(化学同人）・生命と情報渡辺雄一郎著(東京大学出版会) ・「細胞工学」別冊植物細胞工学シリーズ（秀潤社）新版植物ホルモンのシグナル伝達植物の環境応答—生存戦略とその分子機構・新しい植物生命科学　大森正之，渡辺雄一郎編著（講談社サイエンティフィク）・生物学辞典（東京化学同人）・生化学辞典（東京化学同人）・分子細胞生物学辞典（東京化学同人）・植物まるかじり叢書全5巻(化学同人) (1)植物が地球をかえた! (2)植物は感じて生きている (3)花はなぜ咲くの? (4)進化し続ける植物たち (5)植物で未来をつくる・これでナットク! 植物の謎〜植木屋さんも知らないたくましいその生き方〜日本植物生理学会編(講談社ブルーバックス) ・その他随時授業中に参考書を紹介する。

授業計画 Class plan	1. 細胞の情報伝達(1) 細胞内・細胞間情報伝達の一般原理動植物のステロイドホルモン･ペプチドホルモンシグナル伝達ネットワーク細胞内受容体を介したシグナル伝達 2. 細胞の情報伝達(2) 分子スイッチ Gタンパク質タンパク質のリン酸化膜受容体イオンチャネル型受容体 3. 細胞の情報伝達(3) 三量体Ｇタンパク質共役型細胞膜受容体によるシグナル伝達二次メッセンジャー環状ヌクレオチドイノシトールリン脂質カルシウムイオンとpＨ 4. タンパク質リン酸化を介したシグナル伝達系(1) 受容体Tyrキナーゼを介したシグナル伝達自己リン酸化アダプタータンパク質低分子量Gタンパク質 MAPキナーゼカスケード足場タンパク質 5. タンパク質リン酸化を介したシグナル伝達系(2) 受容体Ser/Thrキナーゼを介したシグナル伝達受容体Hisキナーゼを介したシグナル伝達と二成分制御系カルシウム結合タンパク質を介したシグナル伝達系 6. タンパク質分解系とシグナル伝達タンパク質分解を介したシグナル伝達系ユビキチン-プロテアソーム系オートファジー液胞とリソソーム 7. 細胞骨格系アクチン繊維微小管細胞骨格系と細胞機能 8. 細胞死細胞死の自律的な制御発生におけるプログラム細胞死ストレス応答におけるプログラム細胞死老化動植物のアポトーシス・プログラム細胞死の比較ゲノム科学 9. ポストゲノム時代の生物科学の課題と研究法(1) 食糧問題環境問題実験手法としての遺伝学突然変異体の利用と相補性分子遺伝学と逆遺伝学 gain-of-functionとloss-of-function dominant negative mutantとconstitutively active mutant 分子生理学の研究法バイオイメージングケミカルバイオロジー、化学遺伝学(chemical genetics) ゲノム解析，機能ゲノム学モデル生物のゲノムプロジェクトと遺伝子の機能解析 10. ポストゲノム時代の生物科学の課題と研究法(2) 植物の形質転換と遺伝子発現の制御 Agrobacteriumによる天然の遺伝子導入機構とその応用遺伝子の直接導入法オルガネラの形質転換 transient assay gene silencingとRNAi ゲノム編集バイオテクノロジーの現状と将来展望バイオテクノロジーと社会 11. 植物のシグナル伝達系･細胞間、個体間情報伝達と情報処理植物細胞のシグナル伝達系植物に五感はあるか?—視覚、嗅覚，味覚，触覚，聴覚液性シグナル，揮発性シグナル，電気シグナル個体間情報伝達とアレロパシー植物の情報処理 12. Introduction to phytohormones (1) WHAT ARE HORMONES AND PHYTOHORMONES? SYNTHESIS, TRANSPORT, PERCEPTION, SIGNAL TRANSDUCTION HORMONE ACTION IN GROWTH AND VEGETATIVE DEVELOPMENT オーキシン，ジベレリン，サイトカイニン，ストリゴラクトン 13. Introduction to phytohormones (2) HORMONE ACTION IN REPRODUCTIVE DEVELOPMENT HORMONE ACTION IN SEED MATURATION, DORMANCY, AND GERMINATION HORMONE ACTION IN RESPONSES TO ABIOTIC STRESS HORMONE ACTION IN RESPONSES TO BIOTIC STRESS HORMONE RESPONSE NETWORKS AND CROSSTALK FUTURE PROSPECTS アブシジン酸，エチレン，ジャスモン酸，サリチル酸、 14. 細胞生物学の最先端トピックス　環境問題、食糧問題等への応用、生物科学と社会との関係、生物科学の高度な研究能力を身につけた人材のキャリアパスなども視野に入れながら、細胞生物学に関連したの最先端トピックスを取り上げ、解説し、討論する。 15. 到達度評価

授業計画
Class plan

1. 細胞の情報伝達(1)
細胞内・細胞間情報伝達の一般原理
動植物のステロイドホルモン･ペプチドホルモン
シグナル伝達ネットワーク
細胞内受容体を介したシグナル伝達

2. 細胞の情報伝達(2)
分子スイッチ
Gタンパク質
タンパク質のリン酸化
膜受容体
イオンチャネル型受容体

3. 細胞の情報伝達(3)
三量体Ｇタンパク質共役型細胞膜受容体によるシグナル伝達
二次メッセンジャー
環状ヌクレオチド
イノシトールリン脂質
カルシウムイオンとpＨ

4. タンパク質リン酸化を介したシグナル伝達系(1)
受容体Tyrキナーゼを介したシグナル伝達
自己リン酸化
アダプタータンパク質
低分子量Gタンパク質
MAPキナーゼカスケード
足場タンパク質

5. タンパク質リン酸化を介したシグナル伝達系(2)
受容体Ser/Thrキナーゼを介したシグナル伝達
受容体Hisキナーゼを介したシグナル伝達と二成分制御系
カルシウム結合タンパク質を介したシグナル伝達系

6. タンパク質分解系とシグナル伝達
タンパク質分解を介したシグナル伝達系
ユビキチン-プロテアソーム系
オートファジー
液胞とリソソーム

7. 細胞骨格系
アクチン繊維
微小管
細胞骨格系と細胞機能

8. 細胞死
細胞死の自律的な制御
発生におけるプログラム細胞死
ストレス応答におけるプログラム細胞死
老化
動植物のアポトーシス・プログラム細胞死の比較ゲノム科学

9. ポストゲノム時代の生物科学の課題と研究法(1)
食糧問題
環境問題
実験手法としての遺伝学
突然変異体の利用と相補性
分子遺伝学と逆遺伝学
gain-of-functionとloss-of-function
dominant negative mutantとconstitutively active mutant
分子生理学の研究法
バイオイメージング
ケミカルバイオロジー、化学遺伝学(chemical genetics)
ゲノム解析，機能ゲノム学
モデル生物のゲノムプロジェクトと遺伝子の機能解析

10. ポストゲノム時代の生物科学の課題と研究法(2)
植物の形質転換と遺伝子発現の制御
Agrobacteriumによる天然の遺伝子導入機構とその応用
遺伝子の直接導入法
オルガネラの形質転換
transient assay
gene silencingとRNAi
ゲノム編集
バイオテクノロジーの現状と将来展望
バイオテクノロジーと社会

11. 植物のシグナル伝達系･細胞間、個体間情報伝達と情報処理
植物細胞のシグナル伝達系
植物に五感はあるか?—視覚、嗅覚，味覚，触覚，聴覚
液性シグナル，揮発性シグナル，電気シグナル
個体間情報伝達とアレロパシー
植物の情報処理

12. Introduction to phytohormones (1)
WHAT ARE HORMONES AND PHYTOHORMONES?
SYNTHESIS, TRANSPORT, PERCEPTION, SIGNAL TRANSDUCTION
HORMONE ACTION IN GROWTH AND VEGETATIVE DEVELOPMENT
オーキシン，ジベレリン，サイトカイニン，ストリゴラクトン

13. Introduction to phytohormones (2)
HORMONE ACTION IN REPRODUCTIVE DEVELOPMENT
HORMONE ACTION IN SEED MATURATION, DORMANCY, AND GERMINATION
HORMONE ACTION IN RESPONSES TO ABIOTIC STRESS
HORMONE ACTION IN RESPONSES TO BIOTIC STRESS
HORMONE RESPONSE NETWORKS AND CROSSTALK
FUTURE PROSPECTS
アブシジン酸，エチレン，ジャスモン酸，サリチル酸、

14. 細胞生物学の最先端トピックス
　環境問題、食糧問題等への応用、生物科学と社会との関係、生物科学の高度な研究能力を身につけた人材のキャリアパスなども視野に入れながら、細胞生物学に関連したの最先端トピックスを取り上げ、解説し、討論する。

15. 到達度評価

教職課程 Teacher-training course
実務経験 Practical experience	朽津和幸教授は、農林水産省の研究機関に主任研究官として勤務した実績を活かして、生物科学の農業・食料・環境問題への応用について講義する。また文部科学省に学術調査官として勤務した実績を活かして、農理工学など、学術分野間の相互関連性や学際連携に関して講義する。
教育用ソフトウェア Educational software	-

備考 Remarks	日本語の表現力を磨くことは、将来必ず役に立つので、試験の答案やレポートを書く際に、わかりやすい日本語を書くように心がけ、努力すること。明らかな誤字やspellingの誤りは減点の対象とする。

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