Fred_00070 : CDS information

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Organism
StrainATCC 49344
Entry nameFredericamycin
Contig
Start / Stop / Direction7,804 / 8,229 / + [in whole cluster]
7,804 / 8,229 / + [in contig]
Location7804..8229 [in whole cluster]
7804..8229 [in contig]
TypeCDS
Length426 bp (141 aa)
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Category3.3 modification reduction
Productputative oxidoreductase
Product (GenBank)putative polyketide cyclase
GenefdmE
Gene (GenBank)
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)
  • FdmE
Reference
ACC
PmId
[16305230] Cloning, sequencing, analysis, and heterologous expression of the fredericamycin biosynthetic gene cluster from Streptomyces griseus. (J Am Chem Soc. , 2005)
comment
Fredericamycin(FDM) gene clusterの同定論文。

fdmE: polyketide cyclase

fdmC-fdmT3のfragmentをS.albusへ導入し、FDM-A産生に十分であることを確認している。
dalta-fdmEFGHIJK mutantでFDM-A産生は完全になくなる。相補で回復。

TcmJへ高い配列類似がある。
TcmJの機能は完全には解明されていないが、PKS複合体の形成を促進してtetracenomycin産生を拡大するようなので、FdmJもFDM産生に関して同様に働くことが提唱されている。
minimal type II PKS + cyclasesの6genesの並びがtetracenomycin genesと一致している。
Related Reference
ACC
P23157
PmId
[15701630] A novel quinone-forming monooxygenase family involved in modification of aromatic polyketides. (J Biol Chem. , 2005)
comment
Blast 18th, id50%, 2e-31
Streptomyces coelicolor_SCO5319
16.7 kDa protein in whiE locus(WhiE ORF II)

type III PKSに隣接して存在し、cupin superfamilyに属するMomAは、1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene (THN) → flaviolin へのmonooxygenationを触媒する。加えて基質としていくつかのpolyketidesを使用し、対応するquinoneを形成する。

MomAとAA配列類似のあるWhiE-ORFII はtype II minimal PKSの上流に隣接し、MomAと同様にTHNのmonooxygenationを触媒した。

よってcupin superfamilyに属する新規クラスのquinone形成monooxygenasesは、types II and III のPKSsによって合成された芳香族polyketidesの修飾に関連する。

WhiE-ORFII とAA配列類似のあるTcmJについても考察していて、PKS componentとの接着剤として働くarchitectural proteinというこれまでの提唱とは異なり、後期修飾段階に関連すると想定している。

ElmJ, TcmJ, GrhSを含んだalignmentあり。
(ここで示されているCupin motif内の重要なsitesは、FdmEにも保存されている。)
ACC
P16558
PmId
[8244926] The tcmVI region of the tetracenomycin C biosynthetic gene cluster of Streptomyces glaucescens encodes the tetracenomycin F1 monooxygenase, tetracenomycin F2 cyclase, and, most likely, a second cyclase. (J Bacteriol. , 1993)
[8248801] Enzymatic synthesis of a bacterial polyketide from acetyl and malonyl coenzyme A. (Science. , 1993)
[9609708] Reconstitution of the iterative type II polyketide synthase for tetracenomycin F2 biosynthesis. (Biochemistry. , 1998)
comment
Blast 25th, id54%, 5e-30
Streptomyces glaucescens_tcmJ
Tetracenomycin polyketide synthesis protein tcmJ

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[PMID:8244926](1993)
tcmH, tcmI, tcmJの同定論文。

・tcmH はtetracenomycin(TCM) F1 → TCM D3 へ変換するC-5 monooxygenaseをコードする。
・tcmI はTCM F2 → TCM F1 へ変換するD-ring cyclaseをコードする。
・tcmJ はTCM F2の生合成で働くB-ring cyclaseをおそらくコードする。TCM F2の生合成で、TcmNのN末domain(tcmN177 geneによってコードされる)はTcmJより遅くに働く。

---
[PMID: 8248801](1993)
TcmKLMNにTcmJを追加すると4倍以上の全活性増加が見られた。

---
[PMIDなし, JACS, 1995, 117, 6811-6821]
elmGHIJの同定論文[PMID: 11325225](2001)で、ElmJの機能提唱のために引用されている。

act PKS geneとtcm PKS gene, tcmN, tcmJを組み合わせたplasmidを導入して、その産物を確認している。
tcmJ geneは代謝産物量に影響しうるが、その生合成には必須ではない。
この結果は[PMID:8244926]での報告と一致するとのこと。

TcmJの機能は謎なままであるが、TcmN と TcmJは相加的に作用すると考えられている。TcmN は、PKS複合体形成を促進させることで、または、cyclase TcmNをPKS複合体へ結合させることで、最適な活性を供給すると予測している。

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[PMID: 9609708](1998) abstract
機能不明なTcmJはtetracenomycin F2の産生を非常に増やすが、再構成されたシステムにおいてcyclaseとしてTcmN(1st and 2nd ring cyclase)を置換できなかった。

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selected fasta
>putative oxidoreductase [putative polyketide cyclase]
MQTSDLIKVAVDDVEPNRARGGDLRVLLSPKTCGATSGFMGVGALEPGEFVSEHYHPYSE
EFFHAVEGRVLLRVDGRELVLEPGESFMVPIGVRHRIENPGSGTARVAFFLSPLAPRPEL
GHVDCEPLPGEGAPPEVGGAR
selected fasta
>putative oxidoreductase [putative polyketide cyclase]
ATGCAGACCTCAGACCTGATCAAAGTCGCCGTCGACGACGTCGAGCCCAACCGGGCGCGC
GGCGGCGACCTCCGTGTCCTGCTCAGCCCCAAGACCTGCGGAGCCACCTCGGGGTTCATG
GGCGTCGGCGCCCTGGAGCCCGGCGAGTTCGTCTCCGAGCACTACCACCCGTACTCCGAG
GAGTTCTTCCACGCCGTCGAGGGCCGTGTCCTGCTGCGGGTCGACGGCCGCGAACTGGTT
CTGGAGCCCGGCGAGTCCTTCATGGTCCCGATCGGCGTCCGGCACCGGATCGAGAACCCG
GGGTCCGGCACGGCCCGCGTCGCCTTCTTCCTGAGCCCGCTCGCCCCGCGCCCGGAGCTG
GGGCACGTGGACTGCGAGCCGCTGCCCGGCGAGGGCGCTCCGCCCGAGGTGGGGGGCGCG
CGATGA

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09
show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR011051 RmlC-like cupin domain (Domain)
 [1-130]  1.89999859865865e-25 SSF51182
SSF51182   RmlC_like_cupin
IPR013096 Cupin 2, conserved barrel (Domain)
 [44-107]  3.5e-19 PF07883
PF07883   Cupin_2
IPR014710 RmlC-like jelly roll fold (Domain)
 [20-123]  6.90000000000001e-25 G3DSA:2.60.120.10
G3DSA:2.60.120.10   RmlC-like_jellyroll
IPR016672 Polyketide biosynthesis protein CurC, predicted (Family)
 [1-139]  3.49999466863949e-61 PIRSF016602
PIRSF016602   CurC_prd
SignalP
 [1-38]  0.055 Signal
Eukaryota   
 [1-34]  0.086 Signal
Bacteria, Gram-negative   
TMHMM No significant hit
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