Rifam_00300 : CDS information

Location

Organism	Amycolatopsis mediterranei
Strain	S699
Entry name	Rifamycin
Contig	AF040570
Start / Stop / Direction	71,400 / 72,191 / + [in whole cluster] 71,400 / 72,191 / + [in contig]
Location	71400..72191 [in whole cluster] 71400..72191 [in contig]
Type	CDS
Length	792 bp (263 aa)

Annotation

Category	2.2 modification addition of starter unit
Product	aminoshikimate dehydrogenase
Product (GenBank)	RifI
Gene
Gene (GenBank)	rifI
EC number
Keyword	(AHBA)
Note
Note (GenBank)	aminoquinate dehydrogenase
Reference	ACC O52551 PmId [9512878] Biosynthesis of the ansamycin antibiotic rifamycin: deductions from the molecular analysis of the rif biosynthetic gene cluster of Amycolatopsis mediterranei S699. (Chem Biol. , 1998) [11278540] Mutational analysis and reconstituted expression of the biosynthetic genes involved in the formation of 3-amino-5-hydroxybenzoic acid, the starter unit of rifamycin biosynthesis in amycolatopsis Mediterranei S699. (J Biol Chem. , 2001) comment [PMID: 9512878](1998) ansamycin系抗生物質rifamycinの生合成gene clusterの報告。 RifI(263aa): Aminoquinate dehydrogenase RifI は3-dehydroshikimate→shikimateへの可逆的還元をするAroEに似ている。この反応や類似反応は、AHBA形成に必要ではない。 RifI は、aminoDHQ or aminoDHSが異常に減ったときにaminoquinate or aminoshikimateのC-3をreoxidizeすると推測。この仮説を裏付ける証拠なし。 -- [PMID: 11278540](2001) rifamycinと関連ansamycinsのPKS starter 3-amino-5-hydroxybenzoic acid (AHBA)の生合成経路について調査。関連遺伝子の不活化、異種性発現、中間体を基質とした反応確認など。 RifI: Aminoquinate dehydrogenase E.coliで発現されたrifI recombinant proteinはshikimate, aminoshikimate, and aminoquinateを3-dehydrogenationできるが、quinateではできない(ref51：Synthesis of (-)-3-Amino-3-deoxyquinic Acid. J. Org. Chem. 1998)。 S. coelicolor YU105でのAHBA産生は発現ベクターにあるrifI geneの存在によって明らかに抑制される。 rifI を破壊してもrifamycin B産生には影響なし。 AHBAを補充してもwild株のrifamycin B合成は増加しないことが過去の実験で示唆されている。 AHBAはA. mediterraneiの細胞でとても安定し、実質的分解なしに全発酵過程の間ずっと維持される。 AHBAの蓄積は、通常のshikimate pathway関連酵素機能の阻害や抑制を導いたり、他の細胞毒性を引き起こすかもしれない。以上からRifI は、 aminoDHQ and/or aminoDHS → 3-deoxy-3-aminoquinic acid and/or 5-deoxy-5-aminoshikimic acid の変換をすることでAHBA前駆体量を調節し、AHBAの蓄積を防いでいる可能性がある。注)本文では3-deoxy-3-aminoquinic acidとなっているが、おそらく5-deoxy-5-aminoquinic acidが正しい。 --- aminoDHQ: 5-deoxy-5-amino-3-dehydroquinate aminoDHS: 5-deoxy-5-amino-3-dehydroshikimate
Related Reference	PmId [15128242] Synthesis of aminoshikimic acid. (Org Lett. , 2004) comment A.mediterranei ATCC 21789(M18)株での実験。 promoter下にrifI を入れたA.mediterranei ATCC 21789/pJG8.219Aを構築。これは0.2units/mgのaminoshikimate dehydrogenase特異的活性を導く(コントロールは0.08units/mg)。この株を28℃で12日間培養すると、1.4 g/Lのrifamycin Bと共に、glucoseから0.4%の収量で0.2g/Lのaminoshikimic acidの合成をもたらすがshikimic acidは検出されない(逆にコントロールはshikimic acidのみ生成)。 quinate dehydrogenasesとshikimate dehydrogenasesはoverlapした特異性を持つことができるので、RifIはaminoDHQ→5-amino-5-deoxyquinic acidへの還元を触媒するaminoquinate dehydrogenaseでもありそうだが、培養の際にその産物が見られないのでin vivo aminoshikimate dehydrogenaseとしてRifI は確立される。 aminoDHS <--> 5-deoxy-5-amino-shikimic acid

Sequence

>aminoshikimate dehydrogenase [RifI]
MPISGTTRLYVVLGDPVAQVRSPGLLNPLFADLDVDAVLVPVHAPPPHLERIVAGLQAVA
NLDGIFVTVPHKVAVAGLADRRSPMVEITGSANALRREADGRWYAENFDGTGFVAGLVEA
GHDPKARRVSLVGAGGAGSAIAAAVLAAGADRLALCDPDTAKLAALKGRLDVHWPGRTSV
SAEPDTAGADLVVNATPLGLRPGDPLPFRPDRLAPGRVVADIIMKPRETRLLREAAALGH
DVHYGSHMLAGQLDSYRDFFGLG

>aminoshikimate dehydrogenase [RifI]
ATGCCGATCAGCGGCACCACCCGCCTGTACGTCGTGCTGGGCGACCCGGTCGCCCAGGTC
CGGTCGCCCGGGCTGCTGAACCCGCTCTTCGCGGACCTGGACGTCGACGCGGTGCTCGTC
CCGGTGCACGCGCCGCCGCCGCACCTCGAGCGGATCGTCGCCGGGCTGCAGGCCGTCGCC
AACCTCGACGGCATCTTCGTCACCGTGCCGCACAAGGTGGCCGTGGCCGGGCTCGCCGAC
CGGCGCAGCCCGATGGTGGAGATCACCGGCAGCGCCAACGCCTTGCGGCGCGAAGCCGAC
GGCCGGTGGTACGCCGAGAACTTCGACGGCACCGGCTTCGTCGCCGGGCTGGTCGAGGCC
GGGCACGACCCGAAGGCCCGGCGGGTGTCCCTCGTCGGCGCCGGTGGGGCGGGCAGCGCC
ATCGCGGCCGCCGTGCTGGCGGCCGGCGCCGACCGGCTGGCGCTGTGCGACCCGGACACC
GCGAAGCTGGCCGCCCTCAAGGGCCGCCTGGACGTGCACTGGCCGGGCCGGACGTCGGTG
TCGGCCGAGCCGGACACCGCGGGCGCCGACCTCGTCGTGAACGCGACCCCGCTCGGGCTG
CGGCCCGGCGACCCGCTGCCGTTCCGGCCGGACCGGCTGGCGCCGGGCCGCGTGGTCGCC
GACATCATCATGAAACCCCGCGAAACCCGCCTTCTCCGCGAAGCGGCGGCCCTCGGCCAC
GACGTCCATTACGGCAGCCACATGCTCGCCGGGCAATTGGACTCCTATCGCGATTTCTTC
GGCCTGGGTTGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR000594 UBA/THIF-type NAD/FAD binding fold (Domain) PF00899 ThiF IPR013708 Shikimate dehydrogenase substrate binding, N-terminal (Domain) PF08501 Shikimate_dh_N IPR016040 NAD(P)-binding domain (Domain) G3DSA:3.40.50.720 no description
SignalP	No significant hit
TMHMM	No significant hit

Rifam_00290 Rifam_00310