研究室の紹介
代謝システム解析チーム
平井 優美
チームリーダー
平井 優美 (Ph.D.)
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研究室プロフィール

植物のもつ有用物質生産能力の向上のためには、代謝およびその制御系の全体像を理解することが不可欠です。生命現象の根幹をなす代謝は、たとえば同様の機能を持つ複数の遺伝子やパスウェイを状況により使い分けることで、内部および外部の環境変化に対して頑強なシステムを構築しています。したがって代謝を理解するためには、個々の遺伝子・パスウェイを個別に研究するのではなく、全体をシステムとして解析する方法論が要求されます。近年の代謝物や転写産物の網羅的解析手法の発達により、こうしたアプローチが可能となりつつあります。当チームでは、網羅的なメタボローム・トランスクリプトーム解析を行い、得られた情報をバイオインフォマティクスにより統合・解析することでシステムを構築する遺伝子・代謝物の(機能)同定を行います。さらに遺伝子・代謝物ネットワークを明らかにするための方法論の開発を目指します。

研究テーマ

  1. メタボロミクスとトランスクリプトミクスの統合による遺伝子機能同定
  2. 有用代謝産物の生産性向上にかかわる遺伝子の同定
  3. システム生物学的方法論による代謝制御機構の解明
  4. ハイスループット分析(ワイドターゲットメタボロミクス)による大規模代謝プロファイル解析
  5. シアノバクテリアを用いた代謝工学研究

関連リンク

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プレスリリース・研究成果

2013年01月11日
複雑な代謝反応ネットワークを実測データだけから推定する手法を開発
−未知の代謝経路を理論的に探索することが可能に−
2007年04月10日
がん予防成分をアブラナ科野菜に作らせる新規遺伝子を発見 - 健康機能性の高い野菜の開発に新たな道 - 新しいウィンドウが開きます。

『理研ニュース』(研究最前線)

2010年04月号
オミックス解析を駆使し、機能性植物をつくり出す
 

RIKEN RESEARCH

2007年09月28日
野菜が大事
食用作物に含まれる健康によい成分を制御する遺伝子を発見 新しいウィンドウが開きます。
 

主要論文

  1. Hirai, M.Y., Yano, M., Goodenowe, D.B., Kanaya, S., Kimura, T., Awazuhara, M., Arita, M., Fujiwara, T., and Saito, K.:
    " Integration of transcriptomics and metabolomics for understanding of global responses to nutritional stresses in Arabidopsis thaliana"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 10205-10210 (2004).
  2. Hirai, M.Y., Klein, M., Fujikawa, Y., Yano, M., Goodenowe, D.B., Yamazaki, Y., Kanaya, S., Nakamura, Y., Kitayama, M., Suzuki, H., Sakurai, N., Shibata, D., Tokuhisa, J., Reichelt, M., Gershenzon, J., Papenbrock, J., and Saito, K.:
    " Elucidation of gene-to-gene and metabolite-to-gene networks in Arabidopsis by integration of metabolomics and transcriptomics"
    J. Biol. Chem., 280, 25590-25595 (2005).
  3. Hirai, M.Y., Sugiyama, K., Sawada, Y., Tohge, T., Obayashi, T., Suzuki, A., Araki, R., Sakurai, N., Suzuki, H., Aoki, K., Goda, H., Nishizawa, O.I., Shibata, D., and Saito, K.:
    " Omics-based identification of Arabidopsis Myb transcription factors regulating aliphatic glucosinolate biosynthesis"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 6478-6483 (2007).
  4. Hirai, M.Y., Saito, K.:
    " Analysis of systemic sulphur metabolism in plants by using integrated '-omics' strategies "
    Molecular BioSystems 4: 967-973 (2008).
  5. Saito, K. Hirai, M.Y. and Yonekura-Sakakibara, K.:
    " Decoding genes with coexpression networks and metabolomics - 'majority report by precogs'"
    Trends in Plant Science, 13, 36-43 (2008).
  6. Sawada, Y., Akiyama, K., Sakata, A., Kuwahara, A., Otsuki, H., Sakurai, T., Saito, K., and Hirai, M.Y.:
    " Widely targeted metabolomics based on large-scale MS/MS data for elucidating metabolite accumulation patterns in plants"
    Plant Cell Physiol., 50, 37-47 (2009).
  7. Sawada, Y., Toyooka, K., Kuwahara, A., Sakata, A., Nagano, M., Saito, K., and Hirai, M.Y.:
    " Arabidopsis bile acid: sodium symporter family protein 5 is involved in methionine-derived glucosinolate biosynthesis"
    Plant Cell Physiol., 50, 1579-1586 (2009).
  8. Matsuda, F., Hirai, M.Y., Sasaki, E., Akiyama, K., Yonekura-Sakakibara, K., Provart, N.J., Sakurai, T., Shimada, Y., and Saito, K.:
    " AtMetExpress development: A phytochemical atlas of Arabidopsis thaliana development"
    Plant Physiol. 152, 566-578 (2009).
  9. Hanada, K., Sawada, Y., Kuromori, T., Klausnitzer, R., Saito, K., Toyoda, T., Shinozaki, K., Li, W.H., and Hirai, M.Y.:
    " Functional compensation of primary and secondary metabolites by duplicate genes in Arabidopsis thaliana"
    Mol. Biol. Evol. 28, 377-382 (2011).
  10. Osanai, T., Oikawa, A., Azuma, M., Tanaka, K., Saito, K., Hirai, M.Y., and Ikeuchi, M.:
    " Genetic engineering of group 2 sigma factor SigE widely activates expressions of sugar catabolic genes in Synechocystis species PCC 6803"
    J. Biol. Chem. 286, 30962-30971 (2011).

メンバー

主宰者

平井 優美
チームリーダー

メンバー

澤田 有司
研究員
川出 健介
基礎科学特別研究員
古橋 剛
基礎科学特別研究員
Kansuporn SRIYUDTHSAK
特別研究員
岡村 英治
特別研究員
李 一蒙
国際プログラム・アソシエイト
清田 浩史
大学院生リサーチ・アソシエイト
林 裕作
大学院生リサーチ・アソシエイト
桑原 亜由子
テクニカルスタッフ
飯嶋 寛子
テクニカルスタッフ
佐藤 心郎
テクニカルスタッフ