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Chro_00190 : CDS information

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Organism
StrainATCC 13273 (=NBRC 3746)
Entry nameChromomycin
Contig
Start / Stop / Direction19,818 / 21,338 / + [in whole cluster]
19,818 / 21,338 / + [in contig]
Location19818..21338 [in whole cluster]
19818..21338 [in contig]
TypeCDS
Length1,521 bp (506 aa)
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Category3.3 modification reduction
ProductBaeyer-Villiger monooxygenase
Product (GenBank)oxygenase
Gene
Gene (GenBank)cmmOIV
EC number
Keyword
  • ring opening
Note
Note (GenBank)
Reference
ACC
PmId
[15112992] Biosynthesis of the antitumor chromomycin A3 in Streptomyces griseus: analysis of the gene cluster and rational design of novel chromomycin analogs. (Chem Biol. , 2004)
[21244022] Characterization of the terminal activation step catalyzed by oxygenase CmmOIV of the chromomycin biosynthetic pathway from Streptomyces griseus. (Biochemistry. , 2011)
comment
[PMID:15112992](2004)
aureolic acid type antitumor drug chromomycin A3の生合成gene clusterの同定論文。

CmmOIV: Oxygenase

配列解析から機能推定。
Baeyer-Villiger oxidationによりpremithramycin Bの4th ring開環に関与するMtmOIVに似ている。

--
[PMID:21244022](2011)
CmmOIV不活化mutantを作成、産物解析。
産物はすべて4環のprechromomycin-typeの化合物。
その中には糖が完全に修飾されたprechromomycinもあり。

CmmOIVを精製、分離して、MtmOIVと同様に2量体であることを確認。
mutant産物を基質として、CmmOIVのSteady-State Kinetics parameters測定。
糖が完全に修飾され、アセチル基を2つとも持つ化合物が基質として最も酵素効率が良い。
両アセチル基がCmmOIVの完全な酵素活性に必要であり、ひとつのアセチル基の損失でも代謝回転速度にnegativeに影響する。
よって、糖の修飾はすべてCmmOIV反応より先に起こると示唆される。
Related Reference
ACC
Q194P4
NITE
Mith_00310
PmId
[9889148] Oxidative cleavage of premithramycin B is one of the last steps in the biosynthesis of the antitumor drug mithramycin. (Chem Biol. , 1999)
[11853433] Ketopremithramycins and ketomithramycins, four new aureolic acid-type compounds obtained upon inactivation of two genes involved in the biosynthesis of the deoxysugar moieties of the antitumor drug mithramycin by Streptomyces argillaceus, reveal novel insights into post-PKS tailoring steps of the mithramycin biosynthetic pathway. (J Am Chem Soc. , 2002)
[12813091] Purification and characterization of a monooxygenase involved in the biosynthetic pathway of the antitumor drug mithramycin. (J Bacteriol. , 2003)
[16351075] Characterization of kinetics and products of the Baeyer-Villiger oxygenase MtmOIV, the key enzyme of the biosynthetic pathway toward the natural product anticancer drug mithramycin from Streptomyces argillaceus. (J Am Chem Soc. , 2005)
[16511225] Crystallization and X-ray diffraction properties of Baeyer-Villiger monooxygenase MtmOIV from the mithramycin biosynthetic pathway in Streptomyces argillaceus. (Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. , 2005)
[19364090] Crystal structure of Baeyer-Villiger monooxygenase MtmOIV, the key enzyme of the mithramycin biosynthetic pathway . (Biochemistry. , 2009)
comment
Blast 2nd, id58%, 1e-141
Streptomyces argillaceus_mtmOIV
Oxygenase

--
[PMID:9889148](1999)
mtmOIV不活化mutantではmithramycin非産生、premithramycin B蓄積。
in vitroでMtmOIVが4環中間体premithramycin B→3環化合物へ変換すると実証された。

--
[PMID:11853433](2002)
修飾されたり不完全であるtrisaccharide鎖を含んだmithramycin類似体が検出されたことから、4環premithramycin→3環mithramycinへの反応を担うとされるMtmOIVの相対的に高い基質柔軟性が実証された。

--
[PMID:12813091](2003)
MtmOIVを精製、活性測定。
最適pH 9.5での活性のためにNADPHとFADに依存的。
生物学的活性のためにaglyconeの4th ringの切断は重要。

--
[PMID:16351075](2005)
過剰発現、精製して得たMtmOIVを4環中間体premithramycin Bと最適pH8.25で反応させ、その産物を分離、構造解明している。産物のひとつにlactone中間体であるpremithramycin B-lactoneが得られたことから、MtmOIVはBaeyer-Villigeraseとして活動することが証明される。

cofactor NADPHの酸化をモニターすることでkinetic dataを求め、Michaelis-Menten機構に従うことを確認している。

[PMID:12813091]の結果は従来法で精製された不安定な酵素を使ってpH9.5で観察されており、その産物の正しい構造はmithramycin SAであるとコメントしている。

MtmOIVは、premithramycin Bからpremithramycin B-lactoneを導くBaeyer-Villiger再編成 → mithramycin DKAへの加水分解 → mithramycin DKAへのdecarboxylationといった一連の反応を触媒するかもしれない。

--
[PMID:16511225](2005)
[PMID:19364090](2009)
結晶構造解析。

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selected fasta
>Baeyer-Villiger monooxygenase [oxygenase]
MEYDVVVAGSGPVGLTLACELRLAGVRVLVVDRLTEPAGHDRAGVLHTRTVECLDIRGLL
DRFEDGADTVSGLPFAGIFSKGLDHGTLDTGHPYSLLVPQSRTEELLAARAAELGVPIRR
GHEVVALRQDPDGVSVGIRTADGHHEVRARYLVGCDGGRSTVRRLAGIPFPGFPASVSAM
IGYVTLPEKDVPRRWQRTPAGVAVLAFPSEGGTGRVVVIEYGREHPSPQDPVTLEELRAG
VRRVYGRELGLTEPVAWMSRFSDATRQAERYRSGRVLLAGDAAHIHFPIGGQGLNTGVHD
AMNLGWKLAAEIGGWAPEGLLDSYHEERHRAGARVLTYTRAQLALMNPDEHHVTALREVF
EELLGLQDTNRLLTAALNGVDVRYGGTAEEGGPPDGGDGPEPRHPLDGLFAPDLVLEGGQ
GSGRLAELLHTGRGVLLDLTEGGTPAKAARPWEHRIDVVRARCPAGAPAAALLVRPDGHV
AWAADDGTERGLRDALARWFGSQDGR
selected fasta
>Baeyer-Villiger monooxygenase [oxygenase]
ATGGAGTACGACGTCGTCGTGGCGGGCAGCGGGCCGGTCGGCCTGACGCTCGCCTGCGAA
CTGCGGCTGGCCGGTGTCCGGGTGCTGGTGGTCGACCGGCTCACGGAACCGGCGGGCCAC
GACCGGGCCGGCGTGCTGCACACCCGCACGGTGGAATGCCTGGACATCCGCGGACTGCTG
GACCGGTTCGAGGACGGGGCCGACACGGTGTCCGGGCTGCCGTTCGCCGGGATCTTCAGC
AAGGGGCTCGACCACGGGACGCTCGACACCGGGCATCCGTACAGTCTCTTGGTCCCCCAG
TCGCGTACCGAGGAACTGCTCGCCGCCCGTGCGGCCGAACTCGGCGTGCCGATCCGGCGC
GGGCACGAGGTCGTCGCGCTGCGCCAGGACCCCGACGGGGTGAGCGTCGGTATCCGCACC
GCGGACGGCCACCATGAGGTGCGTGCCCGCTACCTGGTGGGGTGCGACGGAGGGCGCAGC
ACGGTGCGCCGCCTCGCGGGCATCCCCTTCCCCGGCTTCCCCGCCTCGGTGAGCGCCATG
ATCGGTTACGTCACACTTCCGGAGAAGGACGTTCCCCGCCGCTGGCAGAGGACCCCGGCC
GGCGTGGCGGTGCTCGCCTTCCCCTCGGAGGGCGGAACGGGCCGTGTGGTGGTCATCGAG
TACGGCCGTGAGCATCCGTCCCCGCAGGACCCGGTGACCCTGGAGGAGCTGCGGGCCGGC
GTCCGCCGGGTGTACGGACGGGAACTCGGCCTCACGGAACCGGTGGCGTGGATGTCCCGG
TTCAGCGACGCCACCCGGCAGGCCGAGCGGTACCGCTCCGGGCGGGTCCTCCTCGCCGGG
GACGCCGCCCACATCCACTTCCCGATCGGCGGGCAGGGCCTCAACACCGGCGTTCACGAC
GCCATGAACCTCGGCTGGAAGCTCGCGGCGGAGATCGGCGGATGGGCACCGGAGGGACTC
CTCGACTCGTACCACGAGGAACGCCACCGGGCCGGGGCGCGGGTGCTGACGTACACCCGC
GCCCAGCTCGCGCTGATGAACCCGGACGAGCACCATGTGACCGCCCTGCGGGAGGTCTTC
GAGGAACTGCTCGGGCTTCAGGACACCAACCGGCTCCTGACCGCCGCCCTCAACGGAGTC
GACGTCCGGTACGGAGGTACGGCGGAGGAGGGCGGGCCACCGGACGGCGGAGACGGTCCG
GAGCCACGGCACCCGCTGGACGGACTGTTCGCCCCGGACCTCGTCCTTGAAGGCGGGCAG
GGGAGCGGCCGCCTGGCGGAACTGCTGCACACGGGACGCGGCGTGCTCCTCGACCTGACC
GAGGGCGGGACACCGGCCAAGGCCGCCCGTCCCTGGGAGCACCGCATCGACGTGGTCCGG
GCGCGATGCCCTGCGGGAGCGCCCGCCGCGGCGCTGCTCGTGCGGCCCGACGGCCATGTG
GCCTGGGCGGCGGACGACGGGACCGAGCGCGGGCTGCGCGATGCGCTGGCCCGGTGGTTC
GGGTCCCAGGACGGGAGGTAG

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09 		show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR002938 Monooxygenase, FAD-binding (Domain)
[2-337] 2.59999999999995e-86 PF01494
PF01494   FAD_binding_3
IPR003042 Aromatic-ring hydroxylase-like (Domain)
[4-26] 2.50000909916183e-42 PR00420 [148-163] 2.50000909916183e-42 PR00420 [273-288] 2.50000909916183e-42 PR00420 [288-304] 2.50000909916183e-42 PR00420 [306-324] 2.50000909916183e-42 PR00420 [324-340] 2.50000909916183e-42 PR00420
PR00420   RNGMNOXGNASE
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
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