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Analysis of a novel regulator for sterol biosynthesis, HISE1

Research Project

Project/Area Number 19K05809
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

Shimada Takashi  千葉大学, 大学院園芸学研究院, 助教 (10713828)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsシロイヌナズナ / オイルボディ / HISE1 / HMGR / ステロール / HMG-CoA reductase / PSAT1 / HIGH STEROL ESTER 1 / HMG-CoAレダクターゼ / 脂質 / SEボディ / HMG CoAリダクターゼ
Outline of Research at the Start

ステロールは生物にとって重要な脂質である.近年,植物に含まれるステロール(植物ステロール)は,摂取による健康増進効果が期待されており,増産技術の開発が求められている.よって,植物ステロール代謝の制御機構や制御因子の解明が急務である.申請者が発見したシロイヌナズナ変異体hise1(high sterol ester 1)の葉細胞では,ステロールエステルを主成分とするSterol Ester body(SEボディ)が増加する.申請者は,HiSE1が植物ステロール合成制御の鍵因子であることを示した.HiSE1の分子機構とSEボディ形成機構を解明し,植物ステロール増産のための新しい方法論を確立する.

Outline of Final Research Achievements

Sterols are essential for plant growth; however, the molecular mechanisms for regulating sterol biosynthesis are poorly known. In this study, we focused on a novel regulator of sterol biosynthesis, HISE1 and used a model plant, Arabidopsis thaliana. HISE1 deficiency caused an abnormality of sterol biosynthesis, which resulted in various growth defects. Our data suggested that HISE1 negatively regulated the contents of HMGR proteins, which are the rate-limiting enzymes for sterol biosynthesis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、ステロール合成の制御因子であるHISE1の分子メカニズムの一端を解明することに成功した。本研究の成果は、これまでは注目されていなかった植物におけるステロール代謝制御の重要性を示すことにつながったと考えている。本研究を発展させることにより、植物脂質の増産や、脂質成分の改良といった応用分野への展開が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Excess sterol accumulation affects seed morphology and physiology in Arabidopsis thaliana2021

    • Author(s)
      Shimada Takashi L.、Ueda Takashi、Hara-Nishimura Ikuko
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 16 Issue: 4 Pages: 1872217-1872217

    • DOI

      10.1080/15592324.2021.1872217

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A space-saving visual screening method, Glycine max FAST, for generating transgenic soybean2020

    • Author(s)
      Iwabuchi Kosei、Shimada Takashi L.、Yamada Tetsuya、Hara-Nishimura Ikuko
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 15 Issue: 2 Pages: 1722911-1722911

    • DOI

      10.1080/15592324.2020.1722911

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Excess sterols disrupt plant cellular activity by inducing stress-responsive gene expression2020

    • Author(s)
      Shimada Takashi L、Yamaguchi Katsuki、Shigenobu Shuji、Takahashi Hiro、Murase Masataka、Fukuyoshi Shuichi、Hara-Nishimura Ikuko
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: in press Issue: 3 Pages: 383-392

    • DOI

      10.1007/s10265-020-01181-4

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HIGH STEROL ESTER 1 is a key factor in plant sterol homeostasis2019

    • Author(s)
      Shimada Takashi L.、Shimada Tomoo、Okazaki Yozo、Higashi Yasuhiro、Saito Kazuki、Kuwata Keiko、Oyama Kaori、Kato Misako、Ueda Haruko、Nakano Akihiko、Ueda Takashi、Takano Yoshitaka、Hara-Nishimura Ikuko
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 5 Issue: 11 Pages: 1154-1166

    • DOI

      10.1038/s41477-019-0537-2

    • NAID

      120006773162

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] トマトにおける HISE1 のステロール代謝制御機構は生存に必須である2022

    • Author(s)
      尾亦 雄斗,江面 健太郎,菅野 茂夫,庄司 翼,高野 耕司,岡咲 洋三,斉藤 和季,上田 晴子,西村 いくこ,島田 貴士
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物ステロールの細胞内における生合成及び貯蔵部位の探索2022

    • Author(s)
      磯部 一樹,米谷 友里,島田 貴士,西村 いくこ,太田 大策
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉緑体タンパク質LIPID RICH 1による脂質代謝制御2021

    • Author(s)
      山口 萌, 重信 秀治, 山口 勝司, 高橋 広夫, 福吉 修一, 東 泰弘,斉藤 和季,桑田 啓子,西村いくこ,島田 貴士
    • Organizer
      第33回植物脂質シンポジウム
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 過剰なステロールはシロイヌナズナの種子、葉、根の生理機能に悪影響を与える2021

    • Author(s)
      島田 貴士, 重信 秀治, 山口 勝司, 高橋 広夫, 福吉 修一, 上田 貴志, 西村 いくこ
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの新規葉緑体局在タンパク質LIPID RICH 1は脂質合成の負の制御因子である2021

    • Author(s)
      山口 萌, 重信 秀治, 山口 勝司, 高橋 広夫, 福吉 修一, 東 泰弘,斉藤 和季,桑田 啓子,西村いくこ,島田 貴士
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会大会
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  • [Presentation] 小胞体における植物ステロールの合成制御機構2020

    • Author(s)
      島田貴士
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      第93回日本生化学会大会「植物の小胞体の多彩な能力」
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 植物ステロール量を制御する分子機構の解明2020

    • Author(s)
      島田貴士
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会「植物の環境適応を支える細胞膜機能研究の新基軸」
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 過剰なステロール蓄積が植物の生理機能に与える影響2020

    • Author(s)
      島田貴士、重信秀治、山口勝司、高橋広夫、福吉修一、上田 貴志、西村 いくこ
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] メバロン酸経路の負の制御因子HIGH STEROL ESTER1の解析2019

    • Author(s)
      島田貴士、嶋田知生、岡咲洋三、東泰弘、斉藤和季、桑田啓子、小山香梨、加藤美砂子、高野義孝、上田貴志、中野明彦、上田晴子、西村いくこ
    • Organizer
      第2回天然ゴム研究会
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      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 植物ステロール過剰蓄積が及ぼす植物体への影響2019

    • Author(s)
      島田貴士、重信秀治、山口勝司、高橋広夫、福吉修一、 上田貴志、西村いくこ
    • Organizer
      第32回植物脂質シンポジウム
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 葉にオイルボディを過剰蓄積するシロイヌナズナ変異体lipid rich 1の解析2019

    • Author(s)
      山口萌、重信秀治、山口勝司、高橋広夫、福吉修一、島田貴士
    • Organizer
      第32回植物脂質シンポジウム
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] HIGH STEROL ESTER 1 is a key regulator in plant sterol biosynthesis2019

    • Author(s)
      Shimada Takashi L.、Shimada Tomoo、Okazaki Yozo、Higashi Yasuhiro、Saito Kazuki、Kuwata Keiko、Oyama Kaori、Kato Misako、Ueda Haruko、Nakano Akihiko、Ueda Takashi、Takano Yoshitaka、Hara-Nishimura Ikuko
    • Organizer
      8th Asian-Oceanian Symposium on Plant Lipids (ASPL2019)
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 島田研究室情報

    • URL

      https://researchmap.jp/yuzurin/

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      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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