科目名 ナノバイオ物質科学概説
担当教員 野々瀬 真司, 高山光男, 三枝洋之, 榊原徹
コース・専攻名 博士前期 生命ナノシステム科学研究科 ナノシステム科学専攻
コース・専攻の中での科目の位置づけ
生体物質の構造と機能についてその基礎科学的背景から最新のトピックスまで概説する。
クラスターの創製やその計測に関して最新のトピックスまで概説する。
タンパク質の同定に使われる質量分析法の基礎から応用まで最近のトピックスも含めて概説する。
生体分子ナノシステム系の中で、光合成系や視物質などの光が関与する過程を学習する。
近年、糖化学は生化学的にも、またバイオマスの中心的物質としても注目を集めている。それは何故か。また糖化学の基本について理解することを目標にする。
講義概要
（野々瀬 真司／3回）
クラスターとは原子・分子が数十個集合した小数多体系である。クラスターはバルクの液体・固体とも、また気相に孤立した原子・分子系とも異なる新しい物質系である。これはいわば孤立した原子・分子の領域と固体・液体の領域の中間に位置する、第４の相ともいうべき状態である。特にクラスターは最先端のナノテクノロジーの重要な基盤材料として注目されている。本講義では、クラスターを生成する方法、およびその特異的な構造・機能について詳しく解説する。
（高山 光男／４回）
生体ナノ物質の典型であるタンパク質およびその部分構造であるペプチドの微量分析法について講義する。前半は、特に、タンパク質の同定などに使われるソフトイオン化質量分析法とプロテオミクス解析への応用について、分解法やその特性について述べる。後半２回は、タンパク質の立体構造と機能について、エストロゲン受容体を例に述べる他、ソフトイオン化質量分析によるタンパク質の立体構造解析法の原理と実際を講義する。
（三枝 洋之／４回）
光と生体分子との相互作用の構造や機能について最近のトピックスまで概説する。生体分子系の光反応に関する基礎的事項を習得することを目的とする。前半２回は、量子論を基礎として光と分子の相互作用の観点から、分子の電子励起状態の構造や光化学反応について理解する。これに基づき、後半では光合成や視物質など実際の生体系に見られる光化学反応について解説する。
（榊原 徹／４回）
有機化学の基本を復習した上で、糖化学の最近のトピックスまで概説する。糖化学の基本となる水酸基、カルボニル基の化学、糖化学で重要なアノメリック効果などを学習したのち、糖鎖の重要性を講義する。
キャリア形成との関連性
本講義では、生体分子ナノシステム系の基礎的な物理・化学に関する知識を修得させ、将来に生命科学やナノ科学技術の発展に貢献する人材を育成することを目的とする。現代科学とバイオサイエンス実学におけるキーマテリアルである生体分子ナノシステム系の構造の解析と具体的イメージを構築できることは、就職後の基盤知識として必須である。よって、理系に就職を希望する学生にとっては、大いに役立つと考えている。
学習上の留意点
成績評価については、出席を中心にするが、場合によってはレポートを課すことがある。出席を重視するだけでなく、講義を欠席すると講義を理解することが難しくなる。授業の中で自分の興味を覚えた部分を掘り下げて理解を深め, 将来の自分の専門に役立てて欲しい. 万物は多種多様な物質から構成されている. 生体分子ナノシステム系に関する知識は, 万物のふるまいを理解する道具として必ずや将来の専門にも役立つと思われる.
教科書・参考図書等
講義中に指定する．
履修申請上の注意点
物理化学・有機化学の基礎を学んでいることが望ましい。授業に積極的に参加することが理解を助ける. 一緒に楽しく勉強しよう。授業にはきちんと出席して復習をおこなって欲しい。
教員研究室
野々瀬真司 理科館3階 333号室
高山光男 環境ホルモン研究施設2階 http://masspecs.sci.yokohama-cu.ac.jp/
三枝洋之 理科館3階 305号室 http:/laser.sci.yokohama-cu.ac.jp/
榊原徹 理科館3階 331号室 http://sugar.sci.yokohama-cu.ac.jp/index.htm
教員オフィスアワー
月曜日から金曜日 １０：００−１９：００ 講義に関する質問を歓迎します．
授業計画（週単位）
1. クラスターの電子構造 クラスターの量子効果・ 金属ー非金属相転移
2. 金属クラスターの電子殻模型 原子核とクラスターとの類似性と異質性
3. 生体分子とクラスター
4. タンパク質の一生と大きさと形
5. タンパク質は生命を維持する分子エンジン
6. タンパク質の立体構造の解析
7. タンパク質の同定と質量分析
8. 分子の電子励起状態の構造と緩和過程
9. 分子の光化学反応
10. 光合成系の構造と光過程
11. 視物質の光化学
12. 水酸基の性質と保護
13. カルボニル基の化学
14. 立体化学の基礎とアノメリック効果
15. 糖化学の話題
