　　　　　

バイオ・化学専攻

対象課程	科目名	単位数	科目コード	開講時期	授業科目区分
博士前期課程（修士課程）	酵素工学統合特論 Advanced Project Lab in Enzyme Engineering	4	2777-01	2024年度前学期	関係科目

担当教員名
尾関　健二、, 町田　雅之

授業科目の学習・教育目標

キーワード

学習・教育目標

1.微生物 2.酵素 3.スクリーニング 4.酵素学的諸性質 5.活性測定

世の中では醗酵による組換え有用物質の生産、バイオコンバージョンによる物質生産を微生物を利用して行っている。バイオ工学統合特論では講義により、微生物の特性や物質生産、或は遺伝子工学に関連した知識を習得する。また、講義内容に付随した実験を行うことで、得た知識を駆使、工夫しながら実践を通して個人技能のスキルアップを行う。自ら実験のストラテジーを立案して実行することで、幅広い考察を行うことができるようにする。

授業の概要および学習上の助言

我々の日常生活品、特に食品や医薬品といったものは、微生物そのもの、或は微生物の機能を利用して製造（バイオリアクター）しているものが殆んどである。味噌、醤油を始めとした醗酵食品、ホルモンや抗生物質などの医薬品、アミノ酸や異性化糖、油脂といった食品原料や添加物などである。したがって、微生物そのものを理解することやその特性、生理を理解することは、バイオ工学を学習する上で必要不可欠な要素となっている。現代では、遺伝子工学的あるいはタンパク質工学的手法を用いてより高機能化、高生産化された微生物の培養システムが構築されている。よって、遺伝子工学、分子生物学、タンパク質工学などの分野の知識も要求される。本科目では上記に関する知識を習得した上で、有用物質を生産する微生物を自然界からスクリーニングする方法、得られた微生物を純粋培養し、その培養を制御する方法、培養液中の有用物質を測定する方法など、実践的なバイオ工学を学習する。微生物の取り扱い方、培地、培養方法、活性測定法など予め理解しておくことが必要で、学部生時代に受講した、生物化学、遺伝子工学、微生物工学、バイオ工学、有機化学などで学んだ基礎知識をよく復習しておくことを勧める。外部講師の都合により、提示されている実験内容がシフトする場合もある。授業における説明を注意して聞くように。

教科書および参考書・リザーブドブック
使用しない

履修に必要な予備知識や技能

基礎的な微生物学、生物化学、バイオ工学および遺伝子工学などの知識や専門実験（生物実験）で行った生物の取り扱い技術が、履修に必要である。注意事項としては、爪は短く切り、長髪は束ねるなどをして、身だしなみを整える。実験室の前室での白衣への着替え、下履きへの履き替え、手洗いを行い清潔に保つこと。

学生が達成すべき行動目標
No.
①	微生物実験を行うための安全・ルールを理解し、定められた服装で作業手順通りに、安全に実験を行うことができる。
②	目的酵素やタンパク質を自然界あるいは市販商品からスクリーニングすることができる。
③	酵素の酵素学的な諸性質について評価することができる。
④	最適な酵素反応条件を調べて設定することができる。
⑤	実験手順・結果を的確に記録し、定められた形式で実験レポートを作成し、口頭発表により第三者に説明ができる。
⑥

達成度評価
評価方法	試験	クイズ小テスト	レポート	成果発表 (口頭・実技)	作品	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	0	0	50	30	0	0	20	100

評価の要点
評価方法	行動目標		評価の実施方法と注意点
試験	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
クイズ小テスト	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
レポート	①	レ	レポートを２回提出する。前半の酵素化学的な解析では、目的、実験方法、結果、考察、参考文献が書式を守られ記載されているか、適切な専門用語が使用されているか、論理的な考察がなされているかを判断基準とするので、専門用語の習得と理解をすることが必要となる。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①	レ	授業で行った内容が簡潔・明瞭で分かりやすくまとめられているか、質疑応答に正しく答えられているかを２回のプレゼンテーションを通じて評価する。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①	レ	授業態度や積極性を評価するとともに、外部講師の講演に関して積極的な参加姿勢も評価の対象とする。講演内容を事前に予習して知識を得ておくことが大切である。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥

具体的な達成の目安

理想的な達成レベルの目安

標準的な達成レベルの目安

●生物実験を行う為の定められた服装で、作業手順を守って安全に実験を行うことが、自主的にできる。 ●微生物のスクリーニングから培養までの技術を習得し、結果をまとめ、考察できる。 ●酵素活性測定を正確に測定し、測定原理を説明することができる。 ●実験内容・結果を実験ノートに的確に記録し、定められた形式で実験レポートを作成し、第三者に分かりやすく説明することができる。

●生物実験を行う為の定められた服装で、作業手順を守って安全に実験を行うことができる。 ●微生物のスクリーニングから培養までの技術を習得し、結果をまとめることができる。 ●酵素活性測定を正確に測定し、測定原理を理解することができる。 ●実験内容・結果を実験ノートに的確に記録し、定められた形式で実験レポートを作成し、第三者に説明することができる。

※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間（例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間／週）を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。

授業明細
回数	学習内容	授業の運営方法	学習課題予習・復習	時間：分※
1,2回	ガイダンス ●ガイダンス（安全教育と実験器具・機器の取り扱い）、レポートの書き方予定	講義	生化学、微生物学、遺伝子工学、分子生物学、生物学の基礎を予習	90
3,4回	酵素について ●工業用酵素のプロテアーゼ・セルラーゼ・アミラーゼを本モジュールの題材とする。プロテアーゼ・セルラーゼ・アミラーゼ解析の解説と準備	講義・実験	酵素についての知識習得	90
5,6回	実験材料の調製・緩衝液の調製・ペーパーディスク、ピンセットの滅菌処理・使用プレートの作製方法立案（酸性、中性、アルカリプレート）と商品からの抽出溶液調製方法を立案する。	講義・実験	緩衝液とｐＨに関する理解	90
7,8回	プレート作製と酵素評価 ●基本事項の講義　プロテアーゼ・セルラーゼ・アミラーゼ配合商品を持参する。・プレート作製および持参商品からの酵素抽出と酵素のプレートへの酵素液添着を行う。	講義と実験	商品と酵素の調査	90
9,10回	酵素特性の測定　pH ●プロテアーゼ・セルラーゼ・アミラーゼの活性測定・抽出酵素溶液を用いた最適反応pHの測定	講義と実験	酵素のpH特性の理解	90
11,12 回	酵素特性の測定　温度 ●抽出酵素溶液を用いた最適反応温度の検討と温度安定性評価これまでの実験結果をまとめ、プレゼン資料の準備を行う。	講義と実験	酵素の温度特性の理解	90
13,14 回	中間発表 ●中間発表およびレポート１提出	プレゼンテーションレポート提出	プレゼン準備	120
15,16 回	外部講師による講演（予定） ●講師の予定により週が変更される場合あり。	講演聴講質疑応答	講演内容の業界や研究技術の予習	60
17,18 回	タンパク質定量 ●持ち寄り試料のタンパク質定量・基本事項の講義、－20℃で保存してある粗酵素液中のタンパク質を定量して、比活性を求める。	講義と実験	タンパク質定量方法の理解	90
19,20 回	SDS-PAGE（タンパク質の分子量）電気泳動 ●SDS-PAGE電気泳動・基本事項の講義、各種持ち寄った試料の電気泳動にて分離し、解析する。	講義と授業	SDS-PAGE電気泳動に関する理解	90
21,22 回	native PAGE（タンパク質の変性なし）電気泳動 ●native PAGE電気泳動・基本事項の講義、各種持ち寄った試料の電気泳動にて分離し、解析する。	講義と実験	native PAGE電気泳動に関する理解	90
23,24 回	未知酵素剤の判別１ ●これまで学習した実験で未知酵素剤を判別する実験を行う。	講義と実験	これまでの復習１	90
25,26 回	未知酵素剤の判別２ ●これまで学習した実験で未知酵素剤を判別する12回目とは異なる実験を行う。	講義と実験	これまでの復習２	90
27,28 回	外部講師による講演（予定） ●講師の予定により週が変更される場合あり。これまでの実験結果をまとめ、プレゼン資料の準備を行う。	講演聴講質疑応答	講演内容の業界や研究技術の予習	90
29,30 回	プレゼン２、レポート２提出 ●レポート２提出とプレゼンテーション２	プレゼンテーションとレポート提出自己点検	プレゼン準備　レポート作成	120