Urd_00090 : CDS information

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Organism
StrainTü2717
Entry nameUrdamycin
Contig
Start / Stop / Direction10,886 / 11,479 / + [in whole cluster]
10,886 / 11,479 / + [in contig]
Location10886..11479 [in whole cluster]
10886..11479 [in contig]
TypeCDS
Length594 bp (197 aa)
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Category5.1 general function
Productputative oxidoreductase
Product (GenBank)UrdO
Gene
Gene (GenBank)urdO
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)
Reference
ACC
PmId
[10658661] Two new tailoring enzymes, a glycosyltransferase and an oxygenase, involved in biosynthesis of the angucycline antibiotic urdamycin A in Streptomyces fradiae Tu2717. (Microbiology. , 2000)
comment
urdamycin生合成clusterの追加クローニング。
urdOについては配列解析のみ。

short-chain alcohol dehydrogenase familyに属すると示唆される。
NAD(P)Hdependent dehydrogenasesに共通するmotifを持つLanO、LanZ4によく似ている。
urdamycinのpolyketide部分の生合成のときにreductaseとして働くかもしれない。
Related Reference
ACC
Q9ZGB0
NITE
Lando_00300
PmId
[15812784] Generation of novel landomycins M and O through targeted gene disruption. (Chembiochem. , 2005)
[22454092] Elucidation of post-PKS tailoring steps involved in landomycin biosynthesis. (Org Biomol Chem. , 2012)
comment
Blast 27th, id57%, 1e-53
Streptomyces cyanogenus_lanZ4
Reductase homolog

LanZ5とtwo-component monooxygenase systemを形成している。
monooxygenase_LanZ5にFMNH2を供給するNADPH-dependent FMN reductase.

--
[PMID:15812784](2005)
lanGT3, Z2, Z3, GT4, Z4, Z5にpolar effectが起きる株作成。
この株は側鎖に2つの糖を含み、11-OHを欠くlandomycin F産生。

この株をlanZ4 and lanZ5で補完すると11-OHのあるlandomycin D産生。
lanZ4 and lanZ5以外で補完するとlandomycins F, M, O(すべて11-OHなし)産生。
landomycin M and Oは6-OHも欠いているが、これはC-11 OH基欠損によるnegativeな影響の可能性あり。

--
[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。

lanZ4 and lanZ5はlan clusterで翻訳共役。
LanZ4が還元したcofactorをLanZ5が利用する共依存であると仮定。

S. lividans TK64においてminimal PKSと共にgenesを発現して産物解析。
minimal PKS + lanZ4 + lanZ5 → UWM6(PKSのみと同じ)
よってPKSの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。
FMN and NADPHがLanZ4の自然な基質であることを確認。

LanZ4 and LanZ5は、
tetrangomycin → 11-hydroxytetrangomycin(shunt産物)

また、LanZ4 and LanZ5は急速に
11-deoxylandomycinone → tetrangulol + anhydrolandomycinone(少量)
の変換をするが、LanZ5のみだとゆっくりになり、
11-deoxylandomycinone → tetrangulolのみ
よって、LanZ5は11-deoxylandomycinoneをhydroxylateするのを好まない。
ここで見られる5,6-dehydrationは副反応で、糖残基がないときにのみ起こる。

"combinatorial biosynthetic enzymology"において、UWM6もrabelomycinもlandomycin生合成経路の中間体ではないこと、prejadomycinがlandomycin生合成の一般的な経路中間体であることを確認。

結果を総合して改訂経路を提唱。
LanGT2による最初のglycosylationの後に、LanZ5はLanZ4によって還元されたFMNを使って優先的に11-hydroxylationする。それから順々にglycosylationして、landomycin Aのようなlandomycinone骨格を持ったlandomycinsを形成する。
副反応の5,6-dehydrationにより、landomycin副産物が産生される。

---
同じlan cluster geneであるlanOのほうが上位(Blast 7th, id61%, 2e-63)にhitしているが、機能は実験確認されていない。
ACC
Q6T1C6
PmId
[15123249] Generation of new landomycins by combinatorial biosynthetic manipulation of the LndGT4 gene of the landomycin E cluster in S. globisporus. (Chem Biol. , 2004)
comment
Blast 26th, id57%, 4e-54
Streptomyces globisporus
Putative reductase LndZ4

landomycin E産生株Streptomyces globisporus 1912にあるhomologue LndZ4/LndZ5における[PMID:15812784]と同様の実験報告。
ACC
Q07923
PmId
[15184374] Crystal structure and functional characterization of yeast YLR011wp, an enzyme with NAD(P)H-FMN and ferric iron reductase activities. (J Biol Chem. , 2004)
comment
Blast 284th, id32%, 3e-09, C末イマイチ, T-coffee gapあり
Saccharomyces cerevisiae_LOT6
NAD(P)H-dependent FMN reductase LOT6(EC 1.5.1.29)

function; Has several reductase activities that are NAD(P)H-dependent and involve FMN as a cofactor, ferricyanide being the best substrate for reduction. May be involved in ferric iron assimilation.

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selected fasta
>putative oxidoreductase [UrdO]
MSDAPVRLAVIIGSVREGRFGPTVANWFAGEAKQHDAFEVDVIDLAEANLPGVLPAFGAT
PAPETVEAVGKVTPRLENADAFVVVTPEYNHSYPASVKTLIDWHNAQWHAKPIGFVSYGG
LSGGLRAVEHLRVVFAEVHAITIRDTVSFHSAWSQFDETGLPRDPEGCTAAAQTLLGQLS
WWARALREARTREPYKV
selected fasta
>putative oxidoreductase [UrdO]
ATGTCTGATGCTCCCGTCCGACTCGCCGTCATCATCGGCAGCGTGCGCGAAGGACGTTTC
GGCCCGACCGTTGCCAACTGGTTCGCCGGGGAGGCGAAGCAGCACGACGCCTTCGAGGTC
GATGTGATCGACCTTGCGGAGGCGAATCTTCCCGGCGTGCTGCCCGCGTTCGGAGCGACG
CCCGCGCCGGAGACGGTGGAAGCGGTGGGCAAGGTCACGCCGCGTCTTGAAAATGCGGAC
GCGTTCGTCGTGGTAACTCCCGAATACAACCACAGCTACCCGGCCTCGGTGAAGACCCTG
ATTGACTGGCACAACGCCCAGTGGCACGCCAAGCCGATCGGTTTCGTCTCCTATGGCGGC
CTTTCCGGCGGGCTGCGCGCGGTGGAACACCTCCGCGTGGTCTTCGCCGAAGTGCACGCG
ATCACCATTCGCGACACCGTCAGTTTCCACAGCGCCTGGTCGCAGTTCGACGAGACCGGG
CTCCCCAGGGACCCTGAGGGCTGCACCGCGGCCGCCCAGACTCTGCTCGGCCAGCTGTCG
TGGTGGGCGCGGGCGCTCCGTGAGGCAAGGACTCGCGAGCCGTACAAGGTCTGA

close this sectionFeature

BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09
show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR005025 NADPH-dependent FMN reductase (Domain)
 [7-153]  5.40000000000002e-40 PF03358
PF03358   FMN_red
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
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