Aver_00010 Aver_00010   Aver_00030 Aver_00030

Aver_00020 : CDS information

close this sectionLocation

Organism
StrainATCC 31267 (=NBRC 14893)
Entry nameAvermectin
Contig
Start / Stop / Direction4,026 / 3,223 / - [in whole cluster]
4,026 / 3,223 / - [in contig]
Locationcomplement(3223..4026) [in whole cluster]
complement(3223..4026) [in contig]
TypeCDS
Length804 bp (267 aa)
Click on the icon to see Genetic map.

close this sectionAnnotation

Category3.3 modification reduction
Productputative C-5 ketoreductase
Product (GenBank)C-5 ketoreductase
Gene
Gene (GenBank)aveF
EC number
Keyword
Note
  • The N-terminal position was modified from original INSDC entry.
Note (GenBank)
  • post-polyketide modification
Reference
ACC
PmId
[10449723] Organization of the biosynthetic gene cluster for the polyketide anthelmintic macrolide avermectin in Streptomyces avermitilis. (Proc Natl Acad Sci U S A. , 1999)
comment
avermectin生合成gene clusterの報告。

AveF: C5-ketoreductase

C-5のketo基はAveFで-OHに還元されてから、AveDでmethyl基を転移されてmethoxy基となると考えられている。
aveD-aveFはひとつの転写ユニット（Ref28で実験あり）。
aveDは、S-adenosyl-L-methionine(SAM)を要求するC5-O-methyltransferaseをコードする（Ref13で実験あり）。
Related Reference
ACC
Q9ZGC1
NITE
Lando_00190
PmId
[16283688] LanV, a bifunctional enzyme: aromatase and ketoreductase during landomycin A biosynthesis. (Chembiochem. , 2005)
[22633416] Tailoring enzymes involved in the biosynthesis of angucyclines contain latent context-dependent catalytic activities. (Chem Biol. , 2012)
[22454092] Elucidation of post-PKS tailoring steps involved in landomycin biosynthesis. (Org Biomol Chem. , 2012)
comment
37th(Q9ZGC1) 50%, 7e-58
Streptomyces cyanogenus_lanV
Reductase homolog
[Lando_00190]C-6 ketoreductase

---
[PMID: 16283688](2005)
rabelomycinを蓄積するS.fradiae urdM(-) mutantでlanVを発現すると、5,6-dehydrationされたurdamycinon B and urdamycin Bが産生された。よってこれに先立つ6-ketoreductionに関連する。

また、9-C-D-Olivosyltetrangulolもこの株によって産生され、LanVがangucycline構造のringAのaromatizationを触媒することを実証する。

urdamycin GTsをすべて欠いたmutant S. fradiae AOでのlanVとlanGT2の同時発現は、aromatic ring Aを持つtetrangulolとglycoside landomycin Hの産生をもたらした。
lanGT2だけではglycosylated angucyclinesが観察されなかったので、LanGT2は基質認識のためaromatized ring Aを必要とする。

補足：
refにある論文によると、urdM(-)mutantはC末reductase domainのほとんどをin-frame deletionしているが、N末のoxygenase domainは影響受けていない。(UrdMのcomment参照)

--
[PMID: 22633416](2012)
LanE(C-12 hydroxylation)-LanV(C-6 ketoreduction)-LanE(C-4a/C-12b dehydration)の順に働き、2,3-dehydro-UWM6 → 11-deoxylandomycinone形成することが確認されている。

LanEの1つめの機能は、2,3-dehydro-UWM6のC-12 hydroxylation.
この反応で形成されたC-12 hydroxylated intermediateにLanVは触媒親和性を持ち、嫌気条件下でLanE and LanVが両方同時にあるときのみ、この中間体は11-deoxylandomycinoneへと変換される。
LanVがC-6 ketoreductionを、LanEが2つめの機能として4a,12b-dehydrationを担う。

angucyclines pga, urd genesなどと共に機能を検討している。
LanEのようなhydroxylasesはhydroxylationとdehydrationの機能を持っていて、どちらとして機能するかはSDR family reductase(ex. LanV)の反応のタイミングによって決定するとのこと。

LanVはC-6 ketoreduntionを担い、11-deoxylandomycinoneの6R配置をもたらす。

11-deoxylandomycinoneに見られるC-1 ketoreductionについては触れられていない。

---
[PMID: 22454092](2012)
PKS後仕立て反応に関与するとされるLanM2, E, V, Z4, Z5に関する調査。

S. lividans TK64においてminimal PKSと共にgenesを発現して産物解析。
minimal PKS + lanV → UWM6(PKSのみと同じ）
よってLanVはPKS直後の反応ではない。

各genesをE.coliで発現、精製して活性測定。
精製したLanVは、基質候補を変換できなかった。

"combinatorial biosynthetic enzymology"
prejadomycin + LanE + NADH → dehydrorabelomycin
prejadomycin + LanE + LanV + NADPH → dehydrorabelomycin
prejadomycin + LanE + LanV + NADH → 11-deoxylandomycinone
(prejadomycin = 2,3-dehydro-UWM6)

よってLanVはNADHに厳密な特異性あり。

結果を総合して改訂経路を提唱。
これまでの提唱と異なり、UWM6は中間体でなくshunt産物であると確認されている。

LanVは[PMID: 22633416]と同じように、prejadomycin のC-6 keto基を還元し、R配置のC-6 OH基を持った11-deoxylandomycinoneを形成する反応が割り当てられている。

2,3-dehydrationにはLanM2が割り当てられている。

close this sectionSequence

selected fasta
>putative C-5 ketoreductase [C-5 ketoreductase]
MADLKGRAALVTGASRGIGRAIAQRLAAEGLLVAVHYGSQEKAAAETVEAIERVGGEAFP
VRADLRRDDAVDTLFAEVENRLDGRPLHVLVNNAGVQSPPAPEGAGGKGEDVTSVSGVTA
AEFDHLFRINVRAPFFIIQRALRLIGEGGRVINVSSALTRIAWPLLPYAMSKGALEMIAP
RLALELGARGITVNTVAPGITATDMNRAMRDVPGVEERISALTALRRLGRPGDIAGVVAF
LASDEGRWVTGQLVDASGGLCIAPAMS
selected fasta
>putative C-5 ketoreductase [C-5 ketoreductase]
GTGGCGGATCTCAAGGGAAGGGCGGCTCTCGTCACCGGAGCCTCACGCGGAATCGGCAGG
GCGATTGCCCAACGGCTCGCCGCGGAAGGTCTTCTGGTGGCCGTTCACTACGGCAGCCAG
GAAAAGGCGGCCGCGGAAACGGTCGAGGCCATCGAACGGGTCGGCGGGGAGGCCTTCCCG
GTCCGGGCCGACCTCCGCCGCGACGACGCCGTCGACACCCTGTTCGCAGAAGTCGAGAAC
CGTCTGGACGGGCGCCCGCTCCATGTCCTGGTGAACAACGCCGGGGTGCAGTCGCCCCCC
GCACCGGAGGGAGCCGGGGGAAAGGGTGAGGACGTCACCAGCGTCTCCGGCGTCACCGCC
GCGGAGTTCGATCACCTGTTCAGGATCAATGTGCGGGCCCCGTTCTTCATCATCCAGCGG
GCCCTGCGGCTCATCGGTGAGGGCGGACGCGTCATCAACGTCTCGTCCGCCCTCACCCGG
ATCGCCTGGCCGCTCCTGCCGTACGCCATGAGCAAGGGTGCCCTGGAAATGATCGCGCCG
CGCCTGGCCCTTGAGCTCGGCGCGCGCGGCATCACGGTCAACACCGTCGCTCCCGGGATC
ACCGCCACCGACATGAACCGCGCGATGCGCGATGTGCCCGGGGTCGAGGAACGCATTTCC
GCCCTCACCGCGCTGCGCCGCCTGGGGCGTCCAGGGGACATCGCCGGTGTGGTGGCCTTC
CTCGCCTCCGACGAAGGCCGTTGGGTCACCGGTCAGTTGGTGGATGCGAGTGGGGGGCTG
TGCATCGCGCCCGCCATGTCGTGA

close this sectionFeature

BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09 		show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR002198 Short-chain dehydrogenase/reductase SDR (Family)
[8-186] 1.2e-24 PF00106
PF00106   adh_short
[85-96] 6.3e-08 PR00080 [149-157] 6.3e-08 PR00080 [168-187] 6.3e-08 PR00080
PR00080   SDRFAMILY
IPR002347 Glucose/ribitol dehydrogenase (Family)
[8-25] 9e-38 PR00081 [85-96] 9e-38 PR00081 [143-159] 9e-38 PR00081 [168-187] 9e-38 PR00081 [189-206] 9e-38 PR00081 [224-244] 9e-38 PR00081
PR00081   GDHRDH
IPR016040 NAD(P)-binding domain (Domain)
[2-262] 2.3e-75 G3DSA:3.40.50.720
G3DSA:3.40.50.720   no description
SignalP
[1-28] 0.12 Signal
Eukaryota   
[1-27] 0.114 Signal
Bacteria, Gram-negative   
TMHMM No significant hit
Aver_00010 Aver_00010   Aver_00030 Aver_00030
Page top