Urd_00100 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces fradiae
Strain	Tü2717
Entry name	Urdamycin
Contig	X87093
Start / Stop / Direction	11,812 / 13,299 / + [in whole cluster] 22 / 1,509 / + [in contig]
Location	11812..13299 [in whole cluster] 22..1509 [in contig]
Type	CDS
Length	1,488 bp (495 aa)

Annotation

Category	3.1 modification hydroxylation
Product	C-12/C-12b hydroxylase
Product (GenBank)	putative oxygenase
Gene	urdE
Gene (GenBank)	UrdE
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)
Reference	ACC Q54171 PmId [7592377] Cloning and characterization of a polyketide synthase gene from Streptomyces fradiae Tu2717, which carries the genes for biosynthesis of the angucycline antibiotic urdamycin A and a gene probably involved in its oxygenation. (J Bacteriol. , 1995) [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) [22633416] Tailoring enzymes involved in the biosynthesis of angucyclines contain latent context-dependent catalytic activities. (Chem Biol. , 2012) comment [PMID: 7592377](1995) urdEFABCDを含むcosmid purd8をS.lividans TK24へ導入すると、urdamycin抵抗性を獲得。 TCM産生株S. glaucescens GLA.OでurdEを過剰発現すると、主に6-hydroxy TCM Cを産生。TCM Cとその中間体も少量みられる。逆に、urdamycin産生株S.fradiae Tu2717へ完全なtcm clusterを導入しても、 6-hydroxy TCM Cの産生が見られることが既に報告されている。 TCM C生合成においては6-hydroxylationを担うことがわかるが、urdamycin生合成においてはC-12bでの酸素付加に関連しそうだが遺伝子破壊実験が必要、と言っている。 --- [PMID: 10658661](2000) urd cluster内にあるもうひとつのoxygenase候補UrdMに関する報告。酸素分子に由来する(oxygenaseが作用する)のは、C-12とC12bの酸素。 urdM(-)mutantで蓄積するrabelomycinは、C-4a-OHとC-12b-O-sugarがない。 4a-OHのOは酸素分子由来ではないので、UrdMが関与するのはC-12bのほう。よって消去法で、UrdEはC-12でのoxygenationに関与することがわかるとしている。 --- [PMID: 22633416](2012) 精製されたUrdEは、PgaEについて[PMID: 21595438]で述べられているように、2つの分離したNADPH/O2-dependent stepsで2,3-dehydro-UWM6を変換する。 UrdEは、UrdMのSDR domain UrdMredとの共役反応で2,3-dehydro-UWM6 → gaudimycin Cへ変換。よって生合成順序は UrdE(C-12 hydroxylation)-UrdE(C-12b hydroxylation)-UrdMred(C-6 ketoreduction). 全長UrdMとoxygenase domain UrdMox単独は高く不安定だが、SDR UrdMred domainは十分な量を可溶型で分離できる。UrdMredはC-6 ketoreduntionを担い、gaudimycin Cの6S配置をもたらす。
Related Reference	ACC Q93LY7 PmId [17654627] Artificial reconstruction of two cryptic angucycline antibiotic biosynthetic pathways. (Chembiochem. , 2007) [18291320] Sequential action of two flavoenzymes, PgaE and PgaM, in angucycline biosynthesis: chemoenzymatic synthesis of gaudimycin C. (Chem Biol. , 2008) [21595438] Flavoprotein hydroxylase PgaE catalyzes two consecutive oxygen-dependent tailoring reactions in angucycline biosynthesis. (Biochemistry. , 2011) comment Blast 3rd, id77%, 0.0 Streptomyces sp. PGA64_pgaE Polyketide oxygenase PgaE -- [PMID:17654627](2007) abstract UWM6生合成genes + pgaE, pgaMで発現実験。 angucyclineであるgaudimycin A and B産生。 -- [PMID:18291320](2008) UWM6 → gaudimycin Cへの変換には中間体の分解を避けるために複数の密接した共役反応を必要とする。gaudimycin CのNMR構造解析、18O取り込み実験など。 -- [PMID: 21595438](2011) abstract NADPH-dependent flavoprotein hydroxylase PgaE と short-chain alcohol dehydrogenase/reductase (SDR) CabVは、angucycline基質2,3-dehydro-UWM6 → gaudimycin C への変換に十分であることを実証している。 PgaEは2つの連続したNADPH- and O(2)-dependent reactionsを担い、1つめの反応C-12 hydroxylationによって基質2,3-dehydro-UWM6が枯渇した後に2つめの反応C-12b hydroxylationが起こる。 CabVが最終生合成ステップを触媒し、2つめのPgaE反応と密接に共役される。 CabVがないと産物分解が導かれることから、CabVによるC-6 ketoreductionは反応性中間体の安定化を必要とする。

Sequence

>C-12/C-12b hydroxylase [putative oxygenase]
MDASVIVAGAGPTGLMLAGELRLAGVDVIVLDRLAERTGESRGLGFTTRTMEVFDQRGLL
HRLGDMGTSNAGHFGGLPVDFGVLDSVHQAAKTVPQSDTETMLEGWARELGADIRRGHEL
VTLHDHGDHVEAEVRGPEDEKIRLTAPYLVGCDGGRSTVRKAVGFDFPGTAATMEMYLAD
IKGVDLKPRLIGETHPGGMVMSGPLGDRGVTRIIVCERGTPPRRRTEPPSYAEVAAAWQR
ITGIDISHAEHEWVSAFGDATRLVTEYRRGRVLLAGDAAHIHLPAGGQGMNTGIQDAVNL
GWKLAAVLRGTASESLLDSYHSERHAVGERLMMNTKAQGLLFLSGAEVQPLRDVLAELIR
YEEVSRHLAGMVSGLEIRYDVGPGSHPLLGLRMPHLELVGERRKTSSTELLHAGRGLLLD
LEDNAVLRERAVGWLDRVDLVTAVPHGVPAGSPLSRTSAFLVRPDGHVAWAAPGSHHALP
MALERWFGPSRIQQS

>C-12/C-12b hydroxylase [putative oxygenase]
ATGGATGCTTCAGTCATCGTCGCCGGCGCAGGGCCCACTGGACTCATGCTCGCCGGGGAA
CTGCGGCTCGCAGGGGTCGACGTCATCGTGCTCGACCGCTTGGCGGAACGCACCGGGGAG
TCACGTGGGCTGGGTTTCACCACGCGCACGATGGAGGTCTTCGACCAGCGCGGCCTGCTG
CACCGCCTCGGTGACATGGGCACCAGCAACGCCGGTCATTTCGGGGGTCTGCCGGTCGAC
TTCGGCGTTCTGGACAGTGTTCACCAGGCGGCCAAGACCGTTCCGCAGTCGGACACCGAG
ACGATGCTCGAAGGCTGGGCGCGTGAGCTGGGCGCGGACATCCGGCGTGGACACGAACTC
GTCACCCTGCACGACCACGGTGACCACGTCGAGGCCGAGGTCCGCGGCCCGGAAGACGAG
AAGATCCGGTTGACCGCTCCCTACCTCGTGGGATGCGACGGCGGTCGCAGCACGGTACGC
AAGGCGGTCGGCTTCGACTTCCCCGGTACCGCGGCAACCATGGAGATGTACCTGGCGGAC
ATCAAGGGTGTGGACCTGAAGCCGCGGCTGATCGGCGAAACCCACCCCGGCGGCATGGTG
ATGAGCGGCCCGCTCGGCGATCGCGGCGTCACCCGCATCATTGTCTGCGAACGCGGCACC
CCGCCCCGCCGACGCACCGAACCCCCTTCGTACGCGGAAGTGGCCGCGGCCTGGCAGCGG
ATTACGGGCATCGACATCTCGCACGCCGAGCATGAGTGGGTCAGCGCGTTCGGCGACGCG
ACCCGGCTCGTCACCGAATACCGGCGAGGCCGAGTGCTGCTGGCCGGTGACGCCGCGCAC
ATCCATCTGCCGGCCGGCGGGCAGGGGATGAACACCGGCATCCAGGACGCCGTCAACCTG
GGCTGGAAGCTGGCCGCCGTGCTCCGCGGCACCGCCTCCGAGTCGCTGCTGGACAGTTAT
CACAGCGAGCGGCATGCGGTCGGCGAGCGGCTGATGATGAACACCAAGGCGCAGGGCCTG
CTCTTCCTCAGTGGTGCGGAGGTCCAGCCGCTGCGCGACGTACTGGCCGAGCTGATCCGC
TACGAGGAGGTCAGCCGCCATCTCGCCGGCATGGTGAGCGGTTTGGAGATCCGCTACGAC
GTCGGCCCGGGCAGCCACCCGCTCCTGGGGCTGCGCATGCCGCACCTGGAGCTGGTGGGC
GAACGGCGCAAGACCAGCAGTACCGAACTGCTGCACGCCGGGCGGGGCCTGCTGCTCGAC
CTGGAGGACAACGCCGTTCTCCGCGAACGTGCCGTCGGCTGGCTGGACCGCGTGGACCTG
GTCACCGCGGTGCCGCACGGTGTCCCGGCGGGCAGCCCGCTGTCCCGAACCTCGGCATTC
CTCGTGCGCCCTGACGGGCATGTGGCCTGGGCCGCGCCGGGCAGCCACCACGCCCTGCCC
ATGGCACTGGAGCGCTGGTTCGGCCCTTCCCGGATCCAGCAGTCCTGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR002938 Monooxygenase, FAD-binding (Domain) PF01494 FAD_binding_3 IPR003042 Aromatic-ring hydroxylase-like (Domain) PR00420 RNGMNOXGNASE
SignalP	No significant hit
TMHMM	No significant hit

Urd_00090 Urd_00110