神経生化学

Neuro-biochemistry

9964312

64BIBIO301

古市　貞一、萩原　明

Akari Hagiwara, Teiichi Furuichi

2024年度前期

2024 First Semester

月曜3限

Monday 3rd period

創域理工学部　生命生物科学科

Department of Applied Biological Science, Faculty of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

神経の構造と機能についての生化学・分子生物学
Biochemistry and Molecular Biology of Neural Structure and Function

神経系を構成する細胞や領域とそれらを特徴づける分子や生化学成分、外界情報の受容と神経情報への変換、神経細胞間や神経細胞内における情報伝達、また神経疾患に関する生化学・分子生物学的な機構など、神経系に関する基礎知識を幅広く学ぶことができる。

本授業によって、神経系の構造と機能の生化学・分子生物学的な基本知識を修得することができ，生体における生命現象の神経制御とその障害について科学的に思考する能力や広い分野に生かす能力が身に付く。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

生化学，分子遺伝学，細胞生物学Ⅰ，生物物理化学を履修していることが望ましい。
授業の進み具合によっては講義内容を変更することがあり、その内容はLETUSを通して案内される場合があるので毎週確認すること。中間テストの実施週は進行状況に応じて変更することがある。

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test

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講義と並行して参考書や関連文献、配布プリントなどを用いて予習・復習すること。

到達度評価及び中間テストを中心に、小テストやレポートの成績なども合わせて総合的に評価する。（比率は授業状況に応じて調整する。）

・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

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
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「スタンフォード神経生物学」Liqun Luo他編、柚崎・岡部監訳（メディカル・サイエンス・インターナショナル）
「カンデル神経科学」5版　Eric R. Kandel他著、金澤・宮下翻訳監修（メディカル・サイエンス・インターナショナル）
「カールソン神経科学テキストー脳と行動ー」Neil R. Carlson他著、中村監訳（丸善出版）
「Principles of Neural Science」Fifth ed. ER Kandel他著（McGraw-Hill）
「ストライヤー生化学」第6版 Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer著　入村・岡山・清水監訳（東京科学同人）
「脳神経化学」森泰生、尾藤晴彦編（化学同人）

１．神経生化学入門

（復習）神経科学ではどのような学問領域を学ぶか［0.5時間］

神経生化学の概要とこれから学ぶことを理解できる。

2． 神経シグナル伝達分子‐神経伝達物質の生合成と機能

（準備学習）神経伝達物質とは何か［0.5時間］

（復習）古典的神経伝達物質とペプチド性神経伝達物質の種類、生合成、および機能について［1時間］

化学シナプスの神経情報伝達を担う古典的神経伝達物質および神経機能を調節する神経ペプチドについて、種類による代謝経路や神経機能における役割に関して理解できるようになる。

3．神経細胞間のシグナル伝達‐シナプス伝達

（準備学習）シナプス小胞の開口放出とは何か［0.5時間］

（復習）シナプス接着、古典的神経伝達物質を取り込むシナプス小胞および神経ペプチドを含有する有芯小胞の生成経路と特徴、小胞の開口放出と受容体の活性化、神経伝達物質の再取り込み［2時間］

シナプス小胞と有芯小胞の生成と開口放出、受容体の活性化、および放出後の神経伝達物質のリサイクルの分子機構の基礎に関して理解できるようになる。

4．ニューロン（神経細胞）の生化学と形態

（準備学習）ニューロンとは何か［0.5時間］

（復習）ニューロンの種類と、基本的な機能形態および生化学的特徴［1時間］

神経単位であるニューロンの機能的な微細形態とそれらに関連する生化学的な基礎を理解できる。

5．イオンチャネルの構造と機能

（準備学習）膜電位と活動電位とは何か［0.5時間］

（復習）電位依存性イオンチャネルとリガンド依存性イオンチャネルの機能［1時間］

イオンチャネルの基本的な種類と分子構造，イオン選択性の分子機構，イオンチャネルの活性化機構についての基礎を理解できる。

6．ニューロンの電気的特性，興奮の発生と伝導

（準備学習）膜電位と活動電位とは何か［0.5時間］

（復習）静止電位の維持と活動電位の発生（興奮）のしくみ，および神経伝導するしくみ［1時間］

神経系における電気信号（神経インパルス）の発生（興奮）と，神経軸索を神経インパルスが伝導するしくみについての基礎を理解できる。

7．グリア（神経膠細胞）の生化学

（準備学習）グリアとは何か［0.5時間］

（復習）グリア細胞の種類と、それぞれの機能的な役割および生化学的特徴［1時間］

各種グリア細胞の特徴とそれぞれの生化学的な基礎を理解できる。

8．神経細胞内のシグナル伝達‐二次メッセンジャーとカルシウム

（準備学習）二次メッセンジャーとは何か，細胞内外のカルシウム濃度勾配［0.5時間］

（復習）代謝型（Gタンパク質共役型）受容体と細胞内二次メッセンジャーシグナル伝達機構，カルシウムのシグナルとしての特徴と細胞内カルシウムシグナル伝達機構［2時間］

神経系における代謝型受容体の分子構造と機能、細胞内二次メッセンジャーによるシグナル伝達経路、神経細胞内カルシウム濃度の恒常性と細胞内カルシウムシグナル伝達のしくみとはたらきについて理解できるようになる。

9．神経生化学前半のまとめ

（準備学習）神経細胞の種類と機能、神経細胞の膜電位と興奮性および神経伝導、イオンチャネルの構造と機能，神経細胞間のシナプス結合構造とシナプス伝達などについての生化学的な基礎［6時間］

（復習）前半の講義内容をまとめ、理解度を高めることができる（中間テストを予定）。

10．シナプスの構造と機能

（準備学習）シナプスとは何か［0.5時間］

（復習）電気シナプスと化学シナプスの特徴、プレシナプスとポストシナプスの特徴、化学シナプスにおける神経伝達物質の放出と受容及び可塑的変化［2時間］

シナプス結合の基本的な種類と微細構造および機能分子、どのようにしてプレシナプスからポストシナプスへ情報伝達（シナプス伝達）されるのか、その可塑的変化についての基礎を理解できる。

11．神経栄養因子と神経細胞の生存・分化

（準備学習）神経栄養因子とは何か［0.5時間］

（復習）神経栄養因子の種類とシグナル伝達機構、神経細胞の生存と細胞死、神経機能における神経新生や細胞死の役割［1時間］

神経栄養因子によるシグナル伝達の分子機構、および神経細胞の生存と細胞死のしくみと機能についての基礎を理解できるようになる。

12．自律神経系と神経内分泌系

（準備学習）自律神経系と神経内分泌系とは何か［0.5時間］

（復習）自律神経系（交感神経系・副交感神経系・腸管神経系）の構造、神経伝達物質とはたらき、神経内分泌系とホルモン、およびホメオスタシス（恒常性）維持の調節機構［1時間］

　自律神経系と神経内分泌系のはたらきと、生体恒常性の維持における役割について理解できるようになる。

13．感覚の生化学
（準備学習）感覚とは何か［0.5時間］
（復習）外界からの光（視覚）、音（聴覚）、味（味覚）、匂い（嗅覚）の感覚情報の神経伝達経路の生化学［1時間］
感覚情報の神経伝達に関わる生化学・分子生物学の基礎について理解できる。

14．神経変性疾患の生化学
（準備学習）神経変性疾患とは何か［0.5時間］
（復習）アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患の病態に関連する遺伝子やタンパク質［1時間］
　神経変性疾患の病因に関わる生化学的な変化や疾患関連分子の基礎について理解できる。

15．到達度評価

古市は国内研究機関（理化学研究所など）の勤務経験を活かし，基礎から最新までの脳神経科学および理工学の異分野と神経科学との融合領域についても教育する

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