A possible role of phenylpropanoid metabolism in life cycle of Tricholoma matsutake

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06166
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40020:Wood science-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: HATTORI Takefumi 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (60212148)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉住 真理子 徳島県立農林水産総合技術支援センター(試験研究部), 徳島県立農林水産総合技術支援センター(資源環境研究課), 専門研究員 (40822846)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: マツタケ / メチル基転移酵素 / ケイ皮酸メチル

Outline of Final Research Achievements

Methyl cinnamate is one of the major odor components in Tricholoma matsutake. The goal of this study is to elucidate molecular mechanisms for methyl cinnamate biosynthesis in T. matsutake. The cinnamate carboxyl methyltransferase activity was detected from cell-free extracts prepared from mycelia of T. matsutake induced the methyl cinnamate biosynthesis. Then, we transformed Escherichia coli BL21(DE3) with candidate cDNAs generated from mRNAs from T. matsutake. We purified the recombinant protein from a soluble fraction and a cell debris obtained by sonication of the E. coli cells with the activity. No activity was detected from negative control. The results clearly show that we have cloned cDNA encoding carboxyl methyltransferase activity for cinnamate in the presence of S-adenosyl-L-methionine. The results will contribute to elucidate mechanisms for methyl cinnamate formation in the fruit body of T. matsutake in nature.

Free Research Field

森林微生物代謝科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ケイ皮酸carboxyl methyltransferaseが、植物以外で初めて見出されたことが学術的意義である。今後本酵素と植物の同酵素との類似点相違点を解明し、これまで未解明であった植物以外の本酵素の特性、進化の特徴を解明できる。一方、このケイ皮酸メチルは子実体形成に伴う含有量の増加、菌食性動物ヒメツチトビムシの忌避作用から、自然界のマツタケシロを保護し、本菌の生活環で重要な働きをしている。本研究でマツタケにおけるケイ皮酸メチル生合成を遺伝子レベルで研究できる結果を示したので、絶滅危惧種「危急」であるマツタケの生活環を、ケイ皮酸メチルを軸に研究できるようになったことが社会的意義である。