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Fred_00210 : CDS information

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Organism
StrainATCC 49344
Entry nameFredericamycin
Contig
Start / Stop / Direction18,041 / 17,040 / - [in whole cluster]
18,041 / 17,040 / - [in contig]
Locationcomplement(17040..18041) [in whole cluster]
complement(17040..18041) [in contig]
TypeCDS
Length1,002 bp (333 aa)
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Category2.2 modification addition of starter unit
Productbeta-ketoacyl synthase
Product (GenBank)putative 3-keto-acyl-ACP synthase
GenefdmS
Gene (GenBank)
EC number
Keyword
  • hexadienyl unit
Note
Note (GenBank)
  • FdmS
Reference
ACC
PmId
[16305230] Cloning, sequencing, analysis, and heterologous expression of the fredericamycin biosynthetic gene cluster from Streptomyces griseus. (J Am Chem Soc. , 2005)
[20540492] Mechanism and engineering of polyketide chain initiation in fredericamycin biosynthesis. (J Am Chem Soc. , 2010)
comment
[PMID: 16305230](2005)
Fredericamycin(FDM) gene clusterの同定論文。

fdmS: 3-ketoacyl ACP synthase
ZhuH, FabHに似ている。

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。
FabSはputative accessory PKS genesのひとつとして述べられている。

---
[PMID: 20540492](2010)
FDMのhexadienyl primingを担うPKS initiation moduleの同定論文。
FdmS, holo-FdmH, FdmCを発現、精製して調査。

malonyl-CoA + holo-FdmH + S.coelicolr_MATの存在下において
[1-14C]acetyl-CoA or [1-14C]butyryl-CoAを含んだ反応液中で、FdmSはC-C結合形成を触媒する。
特異性は、acetyl-CoA << butyryl-CoA

acetyl-CoA or [13C2]-acetyl-CoA + malonyl-CoA, MAT, holo-FdmH, FdmS, FdmC, NADPHの反応で得られたFdmH ACPは、pantetheinyl armに共有結合で付着されたβ,δ-dihydroxyhexanoyl intermediateであることが質量分析で確認された。

act KS-CLF + fdmS, fdmC, fdmH, fdmWを含むplasmidをS. coelicolor で発現。
fdmSを欠いたplasmidも構築して、産物を比較。

以上から、FdmSは伸長moduleへと移す前に2回連続のC-C結合形成を触媒することができる珍しいchain initiating KSであることが明らかになった。
Related Reference
ACC
Q9F6D4
NITE
R1128_00080
PmId
[11732905] In vitro reconstitution and analysis of the chain initiating enzymes of the R1128 polyketide synthase. (Biochemistry. , 2001)
[12767243] Ketosynthases in the initiation and elongation modules of aromatic polyketide synthases have orthogonal acyl carrier protein specificity. (Biochemistry. , 2003)
[19292437] Biosynthesis of aromatic polyketides in bacteria. (Acc Chem Res. , 2009)
comment
Blast 20th, id53%, 7e-88
Streptomyces lividans_fabH(zhuH)
3-oxoacyl-[acyl-carrier-protein] synthase 3

UniProt登録ではOrganismがStreptomyces lividansとなっているが、Streptomyces sp. R1128の間違いと思われる。GenBank登録はStreptomyces sp. R1128である。

---
[PMID: 11732905](2001) abstract
ZhuHのprimer unit特異性を調べるため、様々なacyl-CoAsとmalonyl-ZhuG(ACP)の存在下で、beta-ketoacyl-ACP形成の kineticsが測定された。Propionyl-CoA and isobutyryl-CoAは、ZhuHの最も好ましい基質であった。しかし、acetyl-CoA and butyryl-CoAも受け入れられ、伸長されることができた。

--
[PMID:12767243](2003)
・2 priming KSs = ZhuH, FrenI
・2 elongation KSs(+CLF) = actI-ORF1+ORF2, tcmK+L
・6 ACPs = FrenN, FrenJ, ZhuN, ZhuG, Gra-ORF3, DpsG
・MAT
を発現、精製して、組み合わせによる活性を確認している。

priming KSであるFrenI は、priming ACPであるFrenJ, ZhuGの存在下でacyl transfer活性が高いが、
minimal PKSのACPであるFrenN, ZhuN, DpsGの存在下では検出されない。

AA配列alignmentから、priming ACPsに特有なtyrosine残基を同定。
R1128のACPでsite-directed mutagenesis(ZhuG-Y45L, ZhuN-M42Y)して、ZhuHによるacyl transferを測定。この変異によりZhuNでも活性が得られるようになった。

--
[PMID:19292437](2009)
initiation PKSの提唱経路の記載あり。

close this sectionPKS/NRPS Module

KS11..332

close this sectionSequence

selected fasta
>beta-ketoacyl synthase [putative 3-keto-acyl-ACP synthase]
MTAIRDTEVLRHSRLLGVGVHRPERSVPNTEIAGRTGLDPDWIERRSGIRSRRYAGPEET
LPAMATAAAEKALAAAGVSADRIDTVIVATITSMEQMPAVAVEVARRLGADRAAAFDVSA
ACAGFCHALALAGDQVRMGRADHVLVIGAERMTDILDHEDGDTAFLFADGAGAVVVGPSH
EPGIGPVVWRADGTRNAALRMTAPWHDGTGLRPEARPAITMSGWKVFRWATNELVPAARK
MLDLAGVTVDDLDAFIPHQANMLITDHVVDQLGLPAHTAVARDIVTSGNSSAASIPLAME
ELLAGGKAPSGGLALLIGFGAGLVYAGQVVRLP
selected fasta
>beta-ketoacyl synthase [putative 3-keto-acyl-ACP synthase]
ATGACTGCGATCCGGGACACCGAGGTCCTGCGCCACAGCCGCCTGCTGGGGGTCGGCGTC
CACCGCCCCGAACGGTCCGTCCCCAACACCGAGATCGCCGGGCGGACGGGGCTCGACCCC
GACTGGATCGAGCGCCGGTCGGGCATCCGGTCCCGCCGCTACGCTGGACCGGAGGAGACC
CTGCCCGCCATGGCCACCGCCGCGGCCGAGAAGGCGCTGGCCGCCGCGGGCGTCTCCGCG
GACCGGATCGACACGGTCATCGTCGCCACCATCACCTCCATGGAGCAGATGCCGGCCGTC
GCGGTCGAGGTGGCGCGCCGGCTCGGCGCGGACCGGGCCGCCGCCTTCGACGTCTCGGCC
GCCTGCGCGGGCTTCTGCCACGCCCTGGCGCTCGCCGGCGACCAGGTGCGGATGGGCCGC
GCCGACCACGTGCTGGTCATCGGCGCGGAACGGATGACGGACATCCTCGACCACGAGGAC
GGCGACACCGCCTTCCTCTTCGCCGACGGCGCCGGTGCCGTGGTCGTCGGGCCCTCGCAC
GAGCCCGGGATCGGCCCCGTCGTCTGGCGGGCGGACGGGACGCGCAACGCCGCCCTGCGC
ATGACCGCTCCCTGGCACGACGGTACCGGCCTGCGGCCCGAGGCACGGCCGGCCATCACC
ATGTCGGGCTGGAAGGTCTTCCGCTGGGCCACCAACGAACTGGTGCCCGCCGCGAGGAAG
ATGCTGGACCTGGCCGGTGTGACCGTCGACGACCTCGACGCCTTCATCCCGCACCAGGCC
AACATGCTCATCACCGACCACGTCGTCGACCAGCTCGGCCTGCCCGCACACACCGCCGTG
GCCCGGGACATCGTCACCAGCGGCAACAGCTCCGCCGCCTCGATCCCGCTGGCCATGGAG
GAGCTGCTGGCCGGCGGCAAGGCCCCCAGCGGCGGGCTCGCCCTGCTGATCGGCTTCGGG
GCGGGGCTGGTCTACGCGGGCCAGGTCGTCCGGCTCCCCTGA
KS11..332
KS31..996

close this sectionFeature

BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09 		show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR004655 Beta-ketoacyl-acyl carrier protein synthase III (FabH) (Family)
[12-331] 5.80000000000004e-95 TIGR00747
TIGR00747   FabH
IPR013747 3-Oxoacyl-[acyl-carrier-protein (ACP)] synthase III C-terminal (Domain)
[242-331] 4.2e-26 PF08541
PF08541   ACP_syn_III_C
IPR013751 3-Oxoacyl-[acyl-carrier-protein (ACP)] synthase III (Domain)
[116-193] 8.00000000000001e-26 PF08545
PF08545   ACP_syn_III
IPR016038 Thiolase-like, subgroup (Domain)
[12-170] 2.29999999999998e-54 G3DSA:3.40.47.10 [171-331] 1.99999999999999e-40 G3DSA:3.40.47.10
G3DSA:3.40.47.10   Thiolase-like_subgr
IPR016039 Thiolase-like (Domain)
[10-332] 3.39999972437719e-52 SSF53901
SSF53901   Thiolase-like
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
Fred_00200 Fred_00200   Fred_00220 Fred_00220
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