統合システム生物学特論【230006】 Advanced Systems Biology【230006】

講義科目基本情報

科目区分 専門 単位数 1
選択・必修 選択 授業形態 講義
開講時期 9月1日(金)- 講義室 L12会議室(10/6のみ大講義室)

科目の概要

担当教員筆頭者名 稲垣 直之、別所 康全、松井 貴輝
担当教員 太田 淳、細川 陽一郎、網代 広治、廣田 俊(以上、物質創成科学研究科)、佐藤 嘉伸(情報科学研究科)、青木 一洋(基礎生物学研究所)
教育目的/授業目標 近年のゲノム解析、プロテオーム解析、ライブイメージング解析を基盤とした生物学の発展により、生物を数多くの分子が関与するシステムとして捉えることが可能になってきた。生命現象を司るシステムを明らかにするためには、その素過程を定量的に計測することが必須である。本年度の統合システム生物学特論では、生物を構成する物理量を定量的に捉えることをテーマとする。さらに定量化したデータを使って生物を理解する手法を紹介する。
指導方針  生物やそれを構成する分子や細胞を定量的に考え、生物を定量的に捉える感覚を養う。特に大きさ、数、時間の概念に着目する。また、生物を構成する物理量を定量的にとらえる手法を学ぶ。

授業計画

備考 回数 テーマ 内容
1回 定量データと数式を用いた神経形態形成のシステムバイオロジー(稲垣 直之)
Systems biology of neuronal morphogenesis (Naoyuki Inagaki)
ライブイメージングから得られた定量データと数式を用いていかに神経形態形成の仕組みに迫るかを概説する。
We will discuss how quantitative data obtained from live imaging and mathematics help us to understand the mechanism of neuronal morphogenesis.
2回 電子技術のバイオ医療応用(太田 淳)
(Jun Ohta)
電子技術を用いたバイオ医療応用として,人工視覚などの感覚器補綴技術やBrain Machine Interfaceなどの生体信号計測技術について概説する.
3回 細胞内のメカノバイオロジーの基礎と評価方法(細川 陽一郎)
Fundamental of mechanobiology in the cell and methods for the evaluation (Yoichiro Hosokawa)
ブラウン運動を利用した細胞内の省エネで高効率なタンパク質の運動メカニズムについて概説し、そこに働く力の計測技術を紹介する。
Energy-saving motion control of proteins inside the cell based on Brownian-motion is explained, and methodology to observe the force interaction between proteins is introduced.
4回 計算解剖学 ― 人体解剖の統計数理モデル ―(佐藤 嘉伸)
(Yoshinobu Sato)
人体臓器形状と位置関係の個体差を統計数理的に表現する方法、および、それを用いた医用画像の認識方法について述べる。本手法は、広く、生体形状を表現・解析するツールとしても利用可能と考えられる。
5回 タンパク質超分子の化学 (廣田 俊) Chemistry of protein supramolecules (Shun Hirota)     超分子は制御された立体構造に基づいて新しい機能をもたらす。本講義では、化学の視点からタンパク質超分子の創成について概説する。 Supramolecules bring about new functions by their controlled three-dimensional structures. Construction of protein supramolecules from the viewpoint of chemistry will be reviewed.
6回 合成高分子によるバイオマテリアル(網代広治)
Biomaterials by Synthetic Polymers (Hiroharu Ajiro)
医療のための材料として高分子は重要である。ここでは、医用材料のために分子レベルで化学構造を設計して、新しく創り出された高分子材料を紹介する。
Polymers are important as medical materials. In this lecture, novel polymers which were designed at molecular level for medical application will be introduced.
7回 細胞内シグナル伝達の定量法(青木一洋)
Quatitative analysis of intracellular signaling(Kazuhiro Aoki)
細胞内で起こる様々な生化学反応をどのようにして測定し、定量的な情報を抽出するのかについて概説する。基礎的な生化学・細胞生物学的な手法だけでなく蛍光イメージングを用いた手法についても紹介する。
This class deals with the methods how to quantify various biochemical reactions in the cells, and introduces methodologies of fluorescence imaging.

8回 発生に関わる力の計測 (松井 貴輝) Measurement of force in development (Takaaki Matsui) 発生において、細胞や組織が変形したり、移動したりするときには、物理的な力が生み出され、利用される。本講義では、発生で利用される力の重要性を概説すると共に、最近、細川教授(第3回の講師)と一緒に開発したゼブラフィッシュ胚での力の定量法についても紹介する。 During development, physical forces are generated and utilized in shape-changing and moving of cells and tissues. In this lecture, I will shad a light on the importance of force in development and introduce our new measurement system of force in zebrafish embryos which is generated together with Prof. Hosokawa (the 3rd lecturer of the Advanced Systems Biology in this year).

テキスト・参考書

テキスト なし
参考書 なし

その他

履修条件 2/3以上の回の出席を条件とする。
Students are required to attend a minimum of 2/3 of classes.
オフィスアワー 授業の次の時間(2時限目時授業があるときは同日の3時限目)
成績評価の方法と基準 毎回のミニテスト:50%、期末のレポート:50%
Grading of this course will be decided by mini-examination in each class: 50%, and term-end report: 50%.
関連科目 情報生命学特論
注意事項 日本語で行われます。
This will be taught in Japanese.