バイオコンピューティング特論

Advanced Lectures on Bio-Computing

998B105

81ICNUC502

安藤　格士

Tadashi Ando

2024年度前期

2024 Second Semester

金曜2限

Friday, 2nd Period

先進工学研究科　電子システム工学専攻

Department of Applied Electronics, Graduate School of Advanced Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

コンピュータシミュレーション・モデリングの技術は、電気・工学系の研究分野のみならず、生命系研究においても、その重要性が増している。本授業では、生体分子とそのコンピュータシミュレーション・モデリング技術の基礎を学ぶ。
The importance of computer simulation/modeling technology is increasing not only in the field of electronics/engineering research but also in life science. In this class, we study basics of biomolecules and computer simulation and modeling techniques of them.

本授業では、生命分野を専門としない学生が、生命系コンピュータシミュレーション・モデリングの基礎知識を学び、エレクトロニクスを基盤とする様々な研究開発分野において必要となる学識、研究能力、プレゼンテーション能力を修得することを目的とする。
This class is designed for students who do not specialize in the life science to study the basics of computer simulation/modeling of living systems. The purpose of this class is to cultivate a wide range of knowledge and ability for research and development in various fields.

１　生体分子について、他者に説明できる。
２　コンピュータシミュレーション、モデリング技術について、その基礎を説明できる。
３　生体高分子のコンピュータシミュレーション、モデリング技術について、その基礎と学術的、産業的な重要性、および解決すべき問題点を説明できる。

１　Students should be able to explain the basics of biomolecules.
２　Students should be able to explain the basics of molecular modeling/simulation.
３　Students should be able to explain the basics of molecular modeling/simulation biomolecules, its importance in academic and industrial fields, and the problems of the method we should solve in the future.

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/​​​

積極的に質問するなどして、能動的に授業に参加すること。
Actively ask questions and participate in class discussions.

ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／プレゼンテーション　Presentation／実習　Practical learning

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特に定めない。
Not specified.

課題レポートの出来栄え、及び議論への参加の積極性を加味して評価する。
Evaluated based on the assignment and participation in discussions.

・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

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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。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

Molecular modeling and simulation: An interdisciplinary guide, Tamar Schlick, Springer (2006)

１．　歴史的な視点から見た生体高分子のシミュレーション・モデリング技術
２．　コロナウイルスを例に“生命”を考える
３．　脂質膜
４．　糖鎖
５．　DNA
６．　RNA
７．　タンパク質の構造
８．　タンパク質の機能
９．　生体高分子の熱力学、ダイナミクス
10．　UCSF Chimeraによる生体高分子の観察
11．　分子動力学法（１）
12．　分子動力学法（２）
13．　調和振動子の分子動力学プログラムの作成
14．　GROMACSを使ったリゾチームの分子動力学シミュレーション
15．　まとめ

１．　Historical perspectives of simulation and modeling of biomolecules
２．　What is Life?
３．　Lipid membrane
４．　Polysaccaride
５．　DNA
６．　RNA
７．　Protein structure
８．　Protein dynamics
９．　Thermodynamics and dynamics of biomolecules
10．　Visualization and analysis of biomolecules using UCSF Chimera
11．　Molecular dynamics (1)
12．　Molecular dynamics (2)
13．　Writing a molecular dynamics code for a harmonic oscillator
14．　Molecular dynamics simulation of lysozyme using GROMACS
15．　Summary

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特になし。
Nothing Special.

Y

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