APR 28, 2026

生化学実験科目における生体分子の可視化指導：OERを活用した「PyMOL 」トレーニングから、マレートデヒドロゲナーゼのリン酸化模倣変異体のモデリングまで

生化学実験科目における生体分子の可視化指導：OERを活用した「PyMOL 」トレーニングから、マレートデヒドロゲナーゼのリン酸化模倣変異体のモデリングまで

分子可視化リテラシーは、生命科学を学ぶ学生が、生体分子の構造 や機能を理解するために、学部レベルで習得すべき重要なスキルです。BioMolVizは最近、米国国立科学財団（NSF）の助成（助成番号 1920270）を受けて、オープン教育リソース（OER）『Seeing the Invisible: Learning to Teach with Biomolecular Visualization』を公開しました。 本書は、「生体分子可視化フレームワーク」を用いた分子可視化教育の背景知識に加え、Chimera X（PyMOL ）、iCn3D、Mol*、およびPyMOL の学習活動について、入門から高度な機能までを網羅しています。2025年秋学期には、生化学Iの実験科目を受講する学部生が、マレートデヒドロゲナーゼを題材としたコースベースの学部生研究体験（CURE）の一環として、このOERに含まれるPyMOL の活動を実施しました。 学生たちは、「PyMOL 」アクティビティでのトレーニングを活用し、阻害剤が結合したヒトミトコンドリアマレートデヒドロゲナーゼ（MDH2）のモデルを作成しました。コースの後半では、スレオニンまたはチロシンがグルタミン酸に置換された、割り当てられたMDH2の残基 について仮説を立てました。これらの は、細胞内でリン酸化される可能性があることを示唆する予備的な証拠に基づいて選択されました。 学生たちは、PyMOL を使用して、割り当てられた変異体残基 の周囲の環境を調査する課題を与えられた。仮説を検証するため、学生たちは大腸菌から組換え変異体を精製し、速度測定実験を行った。学生たちはデータを分析し、学期末に研究成果を口頭で発表した。OER（この要旨を提出した著者は、この教材の著者の一人である）およびMDHモデリング演習については、Schrödinger でのプレゼンテーションで説明される予定である。