生物工学科

自然環境と調和するバイオテクノロジーの
教育・研究拠点です

生命現象を工学的視点から研究する生物工学(バイオテクノロジー)の役割はますます大きくなっています。生物は様々な化学物質を介して活動しています。本学科では、この化学物質を介した生命現象を解明し、化合物の機能や生命現象の機構を利活用する研究を行うため、化学と生物学を重視した教育プログラムを実施します。すなわち、有機化学、生化学、分子生物学を基盤とし、これらを酵素化学、応用微生物学、食品科学、植物工学、生物情報学まで発展させ、幅広い生物工学の知識や考え方を身に付けた人材を育成します。自然環境と調和するバイオテクノロジーによる豊かな社会をつくり、生命・食・環境にかかわる課題を解決する研究を展開します。


生物工学科ホームページ

学科キーワード

  • ■バイオテクノロジー
  • ■微生物
  • ■抗生物質
  • ■酵素
  • ■ゲノム情報利用
  • ■有機合成
  • ■機能性食品
  • ■バイオマス
  • ■バイオインフォマティクス

教育理念

生物工学は、医学、化学、食品、環境エネルギーなどの幅広い産業分野に利用され、健康、食料、環境の今日的課題を解決していくために、今後も発展が期待される学問分野です。生物工学科では、微生物系、生化学系、有機化学系、植物・食品・情報系の学問領域を基礎として、省エネルギーで環境にやさしいグリーンバイオテクノロジーの研究・開発に携わる基礎的な学力と専門的能力を身につけた、人間性豊かな創造力と実践力を兼ね備えた人材を育成することを目標にしています。そのために、少人数教育による講義、演習、実験と各種ゼミを実施したうえで、学生が主体的・意欲的にチャレンジする課題研究・卒業研究を通して学生の多面的な思考力を養い、生物工学分野の基礎・応用能力を育成することを目指しています。
また本学科では、新技術の創出や製品開発を行うために必要かつ有用な人材を育成し、知能・技術の高度化、集積化を支える事業を積極的に推進し、地域の発展や国際化に役立つ学科を目指します。


関連資格

  • ■上級バイオ技術者
  • ■危険物取扱者
  • ■毒物劇物取扱責任者
  • ■放射線取扱主任者
  • ■バイオインフォマティクス技術者

想定される進路

  • ■医薬品製造企業
  • ■化学関連企業
  • ■食品製造企業
  • ■環境関連企業
  • ■香料・化粧品関連企業
  • ■公的研究機関研究員、大学教員

講座紹介

■酵素化学工学講座


酵素を用いる物質転換法は温和な条件下で行われ、環境に優しく省エネルギーに役立ちます。また医療の場においても酵素を用いる各種疾病の簡易・迅速な診断方法が近年注目を集めています。酵素触媒をこれらの目的に利用するために、新しい微生物・動植物酵素の探索、酵素の構造情報を利用した酵素の改変および探索、ゲノム情報を駆使した組換え酵素発現技術、酵素による生体物質の検出、基質の有機合成などの研究を行っています。これまでERATO「浅野酵素活性分子プロジェクト」などにおいてバイオテクノロジーを牽引する大きな成果を挙げており、現在も「動植物酵素の異種宿主における可溶性発現技術の開発とそれらの有用物質生産への利用」が科学研究費・基盤研究(S)に採択されています。動・植物を酵素探索の対象として開拓し、さらにタンパク質・酵素の高次構造を情報科学の側面から解析し、異種タンパク質・酵素の可溶性発現や酵素探索に用いる新しいタンパク質工学技術を開発しています。

■応用生物プロセス学講座

固体力学講座

新しいバイオプロセスの研究開発や蛋白質の高機能化に必要な基盤技術に積極的に取り組んでいます。具体的には、バイオプロセスによる各種光学活性アルコールやエポキシドの高収率合成やバイオプロセスを利用した新規機能性食品素材の研究開発を行っています。開発した技術は企業との共同研究を積極的に行い近い将来の実用化が期待できます。もちろん、こうした応用研究以外にも、触媒酵素遺伝子のメタゲノム(ある環境中の微生物等のDNA)からのライブラリー化技術の開発、有機溶媒中での酵素反応の強化、高度な機能を持つ蛋白質分子:一本鎖抗体等の研究開発、ハロゲン化酵素や各種酸化還元酵素の機能解析や応用の可能性の追究などバイオプロセスの基盤研究も行っています。研究では、微生物や藻類の取り扱いや培養、遺伝子工学の最新手法、酵素の分離・精製と反応の解析、進化分子工学による生体触媒の高機能化、新機能蛋白質の創製、生体触媒反応による有用物質の生産などを行います。

■微生物工学講座

微生物工学講座

20世紀初頭に青カビから発見されたペニシリンは、青カビのタンク培養により生産される物質ですが、細菌感染症に対する特効薬として実用化され、今日に至るまで感染症治療の最前線で利用されています。これ以外にも、カビや放線菌などの微生物により、寄生虫駆除剤、農薬、抗がん剤などが生産され、実用化されています。このように、私たちの生活や健康は、微生物の作り出す物質、すなわち抗生物質により大きく支えられています。一方で、薬剤耐性菌や新興感染症に有効な抗生剤や、副作用を伴わない抗がん剤の開発が強く求められています。これまで土壌微生物を中心に医薬探索がなされてきましたが、地球上の微生物の95%が未だ調べられていないといいます。本講座では、新規医薬品の発見が期待される海洋環境や、他の微生物が生存できない高温環境などに生息する未知の微生物を分離、収集し、それらが生産する物質の中から医農薬として有効な活性をもつ成分を探索しています。そして、得られた活性成分の構造や作用の仕組みを解析することにより、医薬品開発につながる新規物質の創製を目指しています。

■生物有機化学講座

私たちの研究室では、有機合成化学と計算化学を基盤技術とした、生物活性物質の合成と設計に関する研究を行っています。天然に存在する重要な生物活性を有する有機化合物(天然物)を研究対象として設定し、効率的な分子構築法の開発と構造・配座活性相関による機能解析、合理的な分子設計により、医農薬品のシーズとなる有用分子の創製を目指します。さらに、地球温暖化防止のため、再生産可能な資源である木質バイオマス(セルロース、ヘミセルロース、リグニン)の成分分離法の開発や有用物質への変換を目指した研究も行っています。

■機能性食品工学講座

21世紀の超高齢化社会において、健康の維持・増進及び疾病の予防・改善に繋がる機能性食品の開発はきわめて重要な研究課題です。本講座では、生理活性物質や食品中の機能性成分の生理作用メカニズムおよびヒト体内における代謝を解明することにより、機能性食品や医薬品の開発に役立つ研究をしています。特に、遺伝子、酵素などの分子レベルから、細胞、動物個体レベルにいたるまで、さまざま解析手法を用いた研究を展開しています。

機能性食品工学講座

■植物機能工学講座

植物は、動物には無い非常に多様性に富む物質を生産する能力を持っており、そのような物質は二次代謝産物と総称されます。植物二次代謝産物は医薬、農薬、化粧品、染料、香料、サプリメントなどの様々な分野で利用されており、私たちの生活にはなくてはならないものです。本講座では、植物工学、生化学、有機化学、分子生物学、微生物学といった各分野の技術を複合的に用いて、植物有用物質の生合成機構と生理学的意義を解明するとともに、これらの基盤研究の成果を応用して、目的の有用物質を効率的に生産する技術開発に取り組んでいます。

■応用生物情報学講座

応用生物情報学講座

DNAシークエンス技術の革新的な発展によって、ゲノム情報は急増しています。本講座の大量並列型DNAシーケンサーは1回のランで150億塩基のデータを産出することが可能です。このデータを解析するためには、コンピュータが必要不可欠です。また、世界の多くの研究室で産出される塩基配列情報は国際的なデータベースに登録されます。これらの情報を効率良く利活用するためにも、バイオインフォマティクスが不可欠です。今後、バイオインフォマティクスによって、私たちがまだ知らない生物の仕組みが次々と明らかになるでしょう。また、バイオインフォマティクスは次の研究方針や方向性を考える際にとても役に立ちます。本講座では、学び、試し、考えながら道を拓くような人材の養成を行います。

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