2021年度 国際バイオ特論A (4062)

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科目区分	専門科目	教職科目	指定なし
単位数	1	選択・必修・自由	選択
授業形態	講義	主な使用言語	英語
開講時期	Ⅲ	履修登録システム	【使用しない】
履修登録期間	－	履修取消期限	－

教育プログラム別の履修区分

プログラム名	IS	CB	BS	BN	MS	CP	DS
履修区分	△	○	○	○	△	△	○
コア科目	－	－	－	－	－	－	－
履修方法	・修士論文研究又は特別課題研究を履修する場合は、基盤科目及び専門科目から１２単位以上履修すること。 ・課題研究を履修する場合は、基盤科目及び専門科目から１４単位以上履修すること。

授業科目概要

担当責任教員	遠藤　求
担当教員	遠藤求、真木智子
教育目的／学修到達目標	【教育目的】 海外から招聘した講師による英語での集中講義を通じて、特定の専門分野の基礎的な知識および最先端の研究内容について学ぶ。積極的に質問を行い議論に参加することを通して科学の現場での英語でのコミュニケーション能力や国際感覚の育成を図る。 【学修到達目標】 事前に学習する関連分野の論文の内容を理解した上で、英語の講義を理解できるようになる。 英語で質問ができるようになる。 講師や参加学生との議論に英語で参加できるようになる。 講義と研究セミナーの内容について、簡潔なまとめを英語で作成できるようになる。
授業概要／指導方針	【授業概要／指導方針】 講義に内容に関連する英語論文を事前に読解、学習し、キーワードやキーコンセプトを理解したうえで講義に臨ませる。少人数クラスのゼミ形式の講義と議論に対して主体的で積極的な取り組みを奨励する。 【授業時間外学修（予習・復習等）の目安】 各回毎に授業内で与えられたAssignmentの予習2時間 各回毎に復習2時間程度

クラス情報

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授業計画

回数	日付 [時間]	担当教員	テーマ	内容
1	12/8 [1]	Dr. Nitzan Shabek, Department of Plant Biology, College of Biological Sciences, University of California, Davis	General theme- Students will learn about the ubiquitin proteasome system and their overall biological functions in health and disease in human and plants. Special emphasis will be given to current laboratory methods in protein biochemistry, and entry-level structural biology analyses. The short course will integrate active discussion on current studies, as well as practical skills in structural biology illustration tool (PyMOL). Lecture 1: Intracellular Protein Degradation – Focus on the Ubiquitin Proteasome Pathway	We will discuss the importance of proteins level and cellular homeostasis regulation. The discovery of the ubiquitin system. Modification by ubiquitin, the multiplicity of the ubiquitin code. The ubiquitin system in health and disease (in human, plant, and yeast).
2	12/8 [2]	Dr. Nitzan Shabek	Lecture 2: Self-regulation of the ubiquitin system	Part 1: Focus on the proteasome mega complex and how ubiquitin and other components regulate themselves by the ubiquitin system. Part 2: *Student discussion: students team up in small groups and each in their turn present and discuss case studies of how their research can be related directly or indirectly to protein degradation and/or modification by the ubiquitin proteasome pathway. The presentation should be 6-7 minutes. - Students are asked to prepare their topic presentation before the class. - The teams can be 1-4 students - The discussion session will take about 30 minutes and the instructor will expand the topics where needed. * Prior Lecture 2 - students are expected to team up (1-4 members) and pick 1-2 research article that demonstrate a connection between their own research topic and intracellular protein degradation. Each team will share screen and discuss via PowerPoint the research background and main results (6-8 slides and up to 7 minutes). ** Prior the tutorial, students are asked to download a version of PyMOL (free for educational purposes). https://pymol.org/edu/?q=educational/
3	12/9 [1]	Dr. Nitzan Shabek	Lecture 3 part 1: Signaling through destruction - the role of E3 ubiquitin ligases. Lecture 3 part 2: Steps towards characterizing protein-metabolite complexes.	Part 1: The era of selective protein destruction in pharmaceutical drug discovery: Introduction to past and current development of targeted protein degradation therapeutics (e.g., small molecules, PROTACs). Part 2: - Experimental planning and design - Methodologies - Structural biology approaches - Acquiring Skills in **PyMOL o Students are asked to download PyMOL (free trial) o Introducing PyMOL basic commands (a structural biology graphical presentation software). o Interactive protein structure interrogation, homology modeling, as well as directed protein evolution (via PyMOL and web-based tools).
4	12/9 [2]	Dr. Nitzan Shabek, Department of Plant Biology, College of Biological Sciences, University of California, Davis	研究セミナー: Structural Insights into Strigolactone Signaling Regulation by the Ub System	The newly discovered phytohormones, strigolactones (SLs), regulate numerous essential growth and developmental processes including branching, leaf senescence, root development, and act as rhizospheric signals for communication with symbiotic fungi and parasitic plants. It has been shown that SL signaling requires three distinct enzymes: D14 α/β hydrolase, F-box MAX2/D3 ubiquitin (Ub) ligase, and SMXLs transcription repressors. SMXLs levels are controlled by MAX2 and the phytohormone receptor D14. Despite these findings, key questions concerning the phytohormone perception and regulation by the conformational dynamics remain unanswered. Here we show that MAX2/D3 has multiple functional states that are determined by distinct structural conformations. We demonstrate biochemically and in planta the key role of MAX2/D3 plasticity in the recruitment of D14, SMXLs, and SL perception. Altogether, this work provides new insights into the regulation phytohormones signaling cascades by the ubiquitin proteasome system in plants.
5	12/10 [1]	－
6	12/10 [2]	－
7	12/13 [1]	－
8	12/13 [2]	－

授業日程

回数	日付	時間	講義室	備考
1	12/8	1	L12（BS）
2	12/8	2	L12（BS）
3	12/9	1	L12（BS）
4	12/9	2	L12（BS）
5	12/10	1	L12（BS）
6	12/10	2	L12（BS）
7	12/13	1	L12（BS）
8	12/13	2	L12（BS）

テキスト・参考書

テキスト

Lecture 1 Callis 2014: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4196676/ Swatek and Komander 2016: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4822133/ Zheng & Shabek, Annual Rev Biochem: https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-biochem-060815-014922 Lecture 2 Weissman, Shabek, and Ciechanover, 2011, NRMCB https://www.nature.com/articles/nrm3173 Shabek & Ciechanover, 2010: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.4161/cc.9.3.11152 Lecture 3 Shabek & Zheng, NSMB 2014: https://www.nature.com/articles/nsmb.2804 Tal et al Plant Phys. 2020: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7140925/ Zheng & Shabek, Annual Rev Biochem: https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-biochem-060815-014922

参考書

特になし

その他

履修条件	講師が指定する論文等を講義前に読解・学習しておくこと。
オフィスアワー	Eメールで連絡の上、日時を決める。 連絡先：smaki@bs.naist.jp
成績評価の方法と基準	・５段階（秀・優・良・可・不可）で評価する。 ・講義への取り組み（７０％）および受講後のレポート（３０％）で評価する。 ・当該分野の基本概念と研究アプローチの理解、および英語による論理的な議論の技能を基準とする。
関連科目	特になし
関連学位	ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ
注意事項	集中講義の日程、テーマ、および内容については、当該年度に海外から招聘する講師と打ち合わせの上、Eメール等で告知する。

授業関連URL

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配布資料

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