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環境資源科学研究センター代謝システム研究チーム

チームリーダー平井優美（Ph.D.）

English Page

研究概要

生命現象の根幹である代謝は、生体内で複雑かつ巧妙に制御されています。とくに植物や微生物の代謝は、それら自身の生命活動のみならず、栄養源や機能成分として動物の生命や人間社会をも支える重要な基盤となっています。当チームでは、代謝の全体像を理解することを目標として、代謝産物の網羅的解析であるメタボロミクスの技術開発、オミックスデータを利用した数理モデリングによる代謝予測、分子生物学・生化学・分子遺伝学などによる代謝遺伝子の機能探索を行っています。得られた知見をもとに、植物や微生物のもつ有用物質生産能力を向上させることも目指しています。

研究主分野

総合生物

研究関連分野

生物学
農学

キーワード

代謝
メタボロミクス
数理モデリング
植物
二次代謝産物

主要論文

1. Tabeta, H. and Hirai, M.Y.:
"L-2-Aminopimelic acid acts as an auxin mimic to induce lateral root formation across diverse plant species"
FEBS Letters. 598, 1855-1863. (2024)
2. Uzaki, M., Mori, T., Sato, M., Wakazaki, M., Takeda-Kamiya, N., Yamamoto, K., Murakami, A., Guerrero, D.A.S., Shichijo, C., Ohnishi, M., Ishizaki, K., Fukaki, H., O'Connor, S.E., Toyooka, K., Mimura, T. and Hirai, M.Y.:
"Integration of cell differentiation and initiation of monoterpenoid indole alkaloid metabolism in seed germination of Catharanthus roseus"
New Phytol. 242, 1156-1171. (2024)
3. Wang, M., Tabeta, H., Ohtaka, K., Kuwahara, A., Nishihama, R., Ishikawa, T., Toyooka, K., Sato, M., Wakazaki, M., Akashi, H., Tsugawa, H., Shoji, T., Okazaki, Y., Yoshida, K., Sato, R., Ferjani, A., Kohchi, T. and Hirai, M.Y.:
"The phosphorylated pathway of serine biosynthesis affects sperm, embryo, and sporophyte development, and metabolism in Marchantia polymorpha"
Commun Biol. 7, 102. (2024)
4. Kim, J.S., Sato, M., Kojima, M., Asrori, M.I., Uehara-Yamaguchi, Y., Takebayashi, Y., Do, T.N., Do, T.Y., Nguyen, T.K.O., Sakakibara, H., Mochida, K., Ogita, A. and Hirai, M.Y.:
"Multi-omics signatures of diverse plant callus cultures"
Plant Biotechnol. 41, 309-314. (2024)
5. Uchida, K., Kim, J.S., Sato, M., Tabeta, H., Mochida, K. and Hirai, M.Y.
"A metabolome genome-wide association study implicates histidine N-pi-methyltransferase as a key enzyme in N-methylhistidine biosynthesis in Arabidopsis thaliana"
Front. Plant Sci. 14, (2023)
6. Fuji, Y., Uchida, K., Akashi, T., Ohtsuki, T., Matsufuji, H. and Hirai, M.Y.:
"Molecular Identification of UDP-Sugar Dependent Glycosyltransferase and Acyltransferase Involved in the Phenylethanoid Glycoside Biosynthesis Induced by Methyl Jasmonate in Sesamum indicum L"
Plant Cell Physiol. 64, 716-728. (2023)
7. Ito, T., Kitaiwa,T., Nishizono, K.,Umahashi, M., Miyaji, S.,Agake, S., Kuwahara, K., Yokoyama, T., Fushinobu, S., Maruyama-Nakashita, A., Sugiyama, R., Sato, M., Inaba, J., Hirai, M.Y. and Ohkama-Ohtsu, N.:
"Glutathione degradation activity of γ‐glutamyl peptidase 1 manifests its dual roles in primary and secondary sulfur metabolism in Arabidopsis"
Plant J. 111, 1626-1642. (2022)
8. Siriwach, R., Matsuzaki, J., Saito, T., Nishimura, H., Isozaki, M., Isoyama, Y., Sato, M., Arita, M., Akaho, S., Higashide, T., Yano, K., and Hirai, M.Y.:
"Assessment of greenhouse tomato anthesis rate through metabolomics using LASSO regularized linear regression model"
Front. Mol. Biosci. 9, 839051. (2022)
9. Sugiyama, R., Li, R., Kuwahara, A., Nakabayashi, R., Sotta, N., Mori, T., Ito, T., Ohkama-Ohtsu, N., Fujiwara, T., Saito, K., Nakano, R.T., Bednarek, P. and Hirai, M.Y.:
"Retrograde sulfur flow from glucosinolates to cysteine in Arabidopsis thaliana"
PNAS. 118, e2017890118. (2021)
10. Kawade,K., Horiguchi,G., Hirose,Y.,Oikawa,A., Hirai,M.Y., Saito,K., Fujita,T. and Tsukaya,H.
"Metabolic control of gametophore shoot formation through arginine in the moss Physcomitrium patens"
Cell Rep. 32, 108127. (2020)