大澤 匡範 (オオサワ マサノリ)

Osawa, Masanori

写真a

所属(所属キャンパス)

薬学部 薬科学科 生命機能物理学講座 (芝共立)

職名

教授

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 構造生物化学

  • 生物物理学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • イオンチャネル

  • シグナル伝達

  • 核磁気共鳴

  • 構造生物学

  • 翻訳因子

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著書 【 表示 / 非表示

  • 【試料分析講座】「蛋白質の分析」

    大澤 匡範今井駿輔、嶋田一夫, 分析化学会(丸善), 2012年

    担当範囲: NMR・CDスペクトル

  • 分子細胞生物学辞典 (第2版)

    大澤 匡範嶋田一夫, 東京化学同人, 2008年

    担当範囲: 「等温滴定型カロリメトリー」,「滴定曲線」

  • 実験医学別冊「生命科学のための機器分析実験ハンドブック」

    大澤 匡範嶋田一夫, 羊土社, 2007年

    担当範囲: 「等温滴定型カロリメトリー(ITC) ~熱量測定による相互作用の定量的解析~」

  • 「物理系薬学」 III. 生体分子・化学物質の構造決定

    大澤 匡範嶋田一夫, 東京化学同人, 2005年

    担当範囲: 「SBO15 タンパク質の自由度について概説できる」

  • ゲノム創薬・創薬のパラダイムシフト

    大澤 匡範古谷利夫, 2001年

    担当範囲: 構造生物学に基づく創薬分子デザイン

論文 【 表示 / 非表示

  • Structural mechanism underlying G protein family-specific regulation of G protein-gated inwardly rectifying potassium channel

    Kano H., Toyama Y., Imai S., Iwahashi Y., Mase Y., Yokogawa M., Osawa M., Shimada I.

    Nature Communications (Nature Communications)  10 ( 1 )  2019年04月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

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    © 2019, The Author(s). G protein-gated inwardly rectifying potassium channel (GIRK) plays a key role in regulating neurotransmission. GIRK is opened by the direct binding of the G protein βγ subunit (Gβγ), which is released from the heterotrimeric G protein (Gαβγ) upon the activation of G protein-coupled receptors (GPCRs). GIRK contributes to precise cellular responses by specifically and efficiently responding to the Gi/o-coupled GPCRs. However, the detailed mechanisms underlying this family-specific and efficient activation are largely unknown. Here, we investigate the structural mechanism underlying the Gi/o family-specific activation of GIRK, by combining cell-based BRET experiments and NMR analyses in a reconstituted membrane environment. We show that the interaction formed by the αA helix of Gαi/o mediates the formation of the Gαi/oβγ-GIRK complex, which is responsible for the family-specific activation of GIRK. We also present a model structure of the Gαi/oβγ-GIRK complex, which provides the molecular basis underlying the specific and efficient regulation of GIRK.

  • Nanodiscs for structural biology in a membranous environment

    Yokogawa M., Fukuda M., Osawa M.

    Chemical and Pharmaceutical Bulletin (Chemical and Pharmaceutical Bulletin)   ( 67 ) 321 - 326 2018年11月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  00092363

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    © 2019 The Pharmaceutical Society of Japan The structures of many membrane proteins have been analyzed in detergent micelles. However, the environment of detergent micelles differs somewhat from that of the lipid bilayer, where membrane proteins exhibit physiological functions. Therefore, a more membrane-like environment has been awaited for structural analysis of membrane proteins. Nanodiscs are “hockey-puck”-shaped lipid bilayer particles that distribute in a monodispersed manner in aqueous solution. We review how nanodiscs or protein-reconstituted nanodiscs are prepared and how they are utilized to analyze protein structure, dynamics, and interactions with lipid molecules using solution NMR and cryo-electron microscopy.

  • Functional roles of Mg <sup>2+</sup> binding sites in ion-dependent gating of a Mg <sup>2+</sup> channel, MgtE, revealed by solution NMR

    Maruyama T., Imai S., Kusakizako T., Hattori M., Ishitani R., Nureki O., Ito K., Maturana A., Shimada I., Osawa M.

    eLife (eLife)  7 2018年04月

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    © Maruyama et al. Magnesium ions (Mg 2+ ) are divalent cations essential for various cellular functions. Mg 2+ homeostasis is maintained through Mg 2+ channels such as MgtE, a prokaryotic Mg 2+ channel whose gating is regulated by intracellular Mg 2+ levels. Our previous crystal structure of MgtE in the Mg 2+ -bound, closed state revealed the existence of seven crystallographically-independent Mg 2+ -binding sites, Mg1–Mg7. The role of Mg 2+ -binding to each site in channel closure remains unknown. Here, we investigated Mg 2+ -dependent changes in the structure and dynamics of MgtE using nuclear magnetic resonance spectroscopy. Mg 2+ -titration experiments, using wild-type and mutant forms of MgtE, revealed that the Mg 2+ binding sites Mg1, Mg2, Mg3, and Mg6, exhibited cooperativity and a higher affinity for Mg 2+ , enabling the remaining Mg 2+ binding sites, Mg4, Mg5, and Mg7, to play important roles in channel closure. This study revealed the role of each Mg 2+ -binding site in MgtE gating, underlying the mechanism of cellular Mg 2+ homeostasis.

  • Structural basis for the ethanol action on G-protein–activated inwardly rectifying potassium channel 1 revealed by NMR spectroscopy

    Yuki Toyama, Hanaho Kano, Yoko Mase, Mariko Yokogawa, Masanori Osawa and Ichio Shimada

    PNAS 2018年03月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

  • Characterization of the multimeric structure of poly(A)-binding protein on a poly(A) tail

    Sawazaki R., Imai S., Yokogawa M., Hosoda N., Hoshino S., Mio M., Mio K., Shimada I., Osawa M.

    Scientific Reports (Scientific Reports)  8 ( 1 )  2018年01月

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    © 2018 The Author(s). Eukaryotic mature mRNAs possess a poly adenylate tail (poly(A)), to which multiple molecules of poly(A)-binding protein C1 (PABPC1) bind. PABPC1 regulates translation and mRNA metabolism by binding to regulatory proteins. To understand functional mechanism of the regulatory proteins, it is necessary to reveal how multiple molecules of PABPC1 exist on poly(A). Here, we characterize the structure of the multiple molecules of PABPC1 on poly(A), by using transmission electron microscopy (TEM), chemical cross-linking, and NMR spectroscopy. The TEM images and chemical cross-linking results indicate that multiple PABPC1 molecules form a wormlike structure in the PABPC1-poly(A) complex, in which the PABPC1 molecules are linearly arrayed. NMR and cross-linking analyses indicate that PABPC1 forms a multimer by binding to the neighbouring PABPC1 molecules via interactions between the RNA recognition motif (RRM) 2 in one molecule and the middle portion of the linker region of another molecule. A PABPC1 mutant lacking the interaction site in the linker, which possesses an impaired ability to form the multimer, reduced the in vitro translation activity, suggesting the importance of PABPC1 multimer formation in the translation process. We therefore propose a model of the PABPC1 multimer that provides clues to comprehensively understand the regulation mechanism of mRNA translation.

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • 初年次基礎実習にジグソー法を導入することによる学習効果の検証

    權田良子, ○西山直人, 鈴木岳之, 横田恵理子, 金澤秀子, 大澤匡範, 石川さと子

    第4回日本薬学教育学会大会 (大阪) , 2019年08月, ポスター(一般), 日本薬学教育学会

  • Gating modifier toxin, APETx1による電位依存性カリウムイオンチャネルhERG1の阻害機構の構造生物学的解明

    松村 一輝、福田昌弘、簗瀬 尚美、秋元 まどか、 岩崎 菜々美、坂本 多穗、黒川 洵子、横川 真梨子、大澤 匡範

    第41回分子生物学会年会, 2018年11月, ポスター(一般)

  • Development of an informatics system for diversity of compound library

    Yugo Shimizu, Masanori Osawa, Kazuyoshi Ikeda

    CBI学会2018年大会 (Tokyo) , 2018年10月, ポスター(一般)

  • Functional roles of Mg2+ binding sites in ion-dependent gating of a Mg2+ channel, MgtE, revealed by solution NMR.

    丸山 達朗 1, 今井 駿輔 1, 草木迫 司 2, 服部 素之 3, 石谷 隆一郎 2, 濡木 理 2, 伊藤 耕一 4, Maturana Andrés D. 5, 嶋田 一夫 1, 大澤 匡範 1,6 (1 東大・院薬系, 2 東大・院理系, 3 復旦大・生命科学学院, 4 東大・院新領域, 5 名大・院生命農, 6 慶應大薬)

    第57回NMR討論会, 2018年09月, 口頭(一般)

  • Functional roles of Mg2+ binding sites in ion-dependent gating of a Mg2+ channel, MgtE, revealed by solution NMR

    大澤 匡範

    第56回日本生物物理学会年会 (岡山大学) , 2018年09月, 口頭(一般), 日本生物物理学会

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    Mg2+ homeostasis is maintained through Mg2+ channels such as MgtE, a prokaryotic Mg2+ channel whose gating is regulated by intracellular Mg2+ levels. Our previous crystal structure of MgtE in the Mg2+-bound, closed state revealed the existence of seven crystallographically-independent Mg2+-binding sites, Mg1-Mg7. The role of Mg2+-binding to each site in channel closure remains unknown. Here, we investigated Mg2+-dependent changes in the structure and dynamics of MgtE using nuclear magnetic resonance spectroscopy. This study revealed the role of each Mg2+-binding site in MgtE gating, underlying the mechanism of cellular Mg2+ homeostasis.

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 14-3-3タンパク質によるリン酸化シグナル経路の熱力学的・構造生物学的基盤

    2019年04月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大澤 匡範, 新学術領域研究(研究課題提案型), 補助金,  代表

  • 電位センサーを標的とした電位依存性イオンチャネルの機能制御と創薬戦略の構築

    2017年04月
    -
    2020年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大澤 匡範, 基盤研究(B), 補助金,  代表

  • リポクオリティと膜蛋白質の相互作用のNMR解析法の開発

    2016年04月
    -
    2018年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大澤 匡範, 新学術領域研究(研究領域提案型), 補助金,  代表

受賞 【 表示 / 非表示

  • Best Poster Award

    Masanori Osawa, 2016年07月, The organizing committee of International and Interdisciplinary Symposium 2016, Structural Basis for the Inhibition of Voltage-dependent K+ Channel by Gating Modifier Toxin

    受賞区分: その他の賞

  • 長瀬研究振興賞

    2016年04月, 公益財団法人 長瀬科学技術振興財団, 溶液NMRによる、脂質二重膜中での膜蛋白質相互作用の構造生物学的解析を可能とする新規汎用性ナノディスクの開発

    受賞区分: その他の賞

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 課題研究(生命機能物理学)

    2019年度

  • 演習(生命機能物理学)

    2019年度

  • 卒業研究A

    2019年度

  • 物理化学3

    2019年度

  • 物理分析学

    2019年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 分析化学

    慶應義塾, 2018年度, 春学期, 専門科目, 講義, 専任, 1時間, 240人

  • 物理分析学

    慶應義塾, 2018年度, 秋学期, 専門科目, 講義, 220人

  • 薬学基礎実習

    慶應義塾, 2018年度, 秋学期, 専門科目, 実習・実験, 240人

  • 基礎物理学

    慶應義塾, 2015年度, 春学期, 教養科目, 講義, 専任, 1時間, 183人

  • C1(3)物質の状態IIB

    慶應義塾, 2015年度, 秋学期, 専門科目, 講義, 240人

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