研究成果

ステロールの過剰集積を防ぐ植物の技を解明 -二段階フェイルセーフ・システム-


2019年11月15日


     西村いくこ 名誉教授(甲南大学特別客員教授)、島田貴士 千葉大学助教らの研究グループは、シロイヌナズナの葉に発見したステロールエステル(Sterol Ester)を集積する細胞小器官(オルガネラ)を「SEボディ」と命名し、また大量のSEボディを発達させる変異体(hise1と命名)と変異の原因となる因子HiSE1の解析から、生育不全を招く「ステロール過剰集積」を防ぐ植物の精緻な技を明らかにしました。

     HiSE1は、ステロール合成経路の鍵となるHMG-CoA還元酵素の量を適正に調節することで、ステロールの生成量を抑制します。しかし、ステロール量が過剰になった場合は、ステロールを無毒なステロールエステルに変換して、SEボディに集積・隔離します。植物は、この二段階のフェイルセーフ・システムにより、ステロール量の恒常性を安全に維持していることがわかりました。

     本研究で明らかになった植物のステロール恒常性制御の技は、動物のステロール量の制御系分野の研究にも新たなブレークスルーをもたらす可能性があります。また、作物へHiSE1変異を導入することにより、ステロールエステルのみならず、同様の経路で合成される天然ゴムやグリチルリチンなどの様々な有用二次代謝産物の増産へも期待されます。

     本研究成果は、2019年11月12日に、国際学術誌「Nature Plants」のオンライン版に掲載されました。

    図:本研究の概要図

    詳しい研究内容について

    書誌情報

    【DOI】 https://doi.org/10.1038/s41477-019-0537-2

    Takashi L. Shimada, Tomoo Shimada, Yozo Okazaki, Yasuhiro Higashi, Kazuki Saito, Keiko Kuwata, Kaori Oyama, Misako Kato, Haruko Ueda, Akihiko Nakano, Takashi Ueda, Yoshitaka Takano and Ikuko Hara-Nishimura (2019). HIGH STEROL ESTER 1 is a key factor in plant sterol homeostasis. Nature Plants, 5, 1154–1166.


    ステロールの過剰集積を防ぐ植物の技を解明 -二段階フェイルセーフ・システム-
    現在の画像 JPEG image — 314 KB

    No