Chro_00300 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces griseus
Strain	ATCC 13273 (=NBRC 3746)
Entry name	Chromomycin
Contig	AJ578458
Start / Stop / Direction	34,770 / 33,505 / - [in whole cluster] 34,770 / 33,505 / - [in contig]
Location	complement(33505..34770) [in whole cluster] complement(33505..34770) [in contig]
Type	CDS
Length	1,266 bp (421 aa)

Annotation

Category	2.3 modification addition of sugar moiety
Product	glycosyltransferase
Product (GenBank)	glycosyltransferase
Gene
Gene (GenBank)	cmmGIV
EC number
Keyword	trisaccharide 1st D-olivose (trisaccharide 3rd sugar)
Note
Note (GenBank)
Reference	ACC Q70J68 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) [16391039] Deoxysugar transfer during chromomycin A3 biosynthesis in Streptomyces griseus subsp. griseus: new derivatives with antitumor activity. (Appl Environ Microbiol. , 2006) comment [PMID:15112992](2004) aureolic acid type antitumor drug chromomycin A3の生合成gene clusterの同定論文。 CmmGIV: Glycosyltransferase -- [PMID:16391039](2006) chromomycin gene clusterにある4つのglycosyltransferase genes (cmmGI, cmmGII, cmmGIII, and cmmGIV)の不活化mutant作製、産物解析。 cmmGIV mutantはpremithramycinone産生。 cmmGIII mutantはpremithramycin A1(premithramycinoneのposition 12aにD-olivose1つあり)産生。よって、生合成中間体premithramycinoneの12a positionへCmmGIVが1つめ、CmmGIII が2つめのD-olivosyl基を取り込む。また、CmmGIV はMtmGIVと近しく関連することから、CmmGIVがtrisaccharide鎖の3つめの糖を4-ketosugarとして付着させ、それからketoreduction、flip、acetyl化が起こると提唱されている。 (この論文で引用されている結果[PMID:11853433](2002)は[PMID: 22997042](2012)で確認され、ketosugarでも活性はあるが還元された糖が取り込まれると述べられている）
Related Reference	ACC Q194Q0 NITE Mith_00250 PmId [10660060] Characterization of two glycosyltransferases involved in early glycosylation steps during biosynthesis of the antitumor polyketide mithramycin by Streptomyces argillaceus. (Mol Gen Genet. , 2000) [22997042] Cooperation of two bifunctional enzymes in the biosynthesis and attachment of deoxysugars of the antitumor antibiotic mithramycin. (Angew Chem Int Ed Engl. , 2012) comment Blast 2nd, id52%, 1e-101 Streptomyces argillaceus_mtmGIV Glycosyltransferase --- [PMID: 10660060](2000) mtmGII の上流約2kbにある2580bp領域のシークエンスからmtmGIV, mtmGIIIを同定。これらの産物はglycosyltransferasesに似ていて、motif保存もある。 mtmGIII mutantは、糖を含まないpremithramycinoneと、C-12a-OにひとつだけD-olivoseの付着したpremithramycin A1を蓄積。 mtmGIV mutantは、premithramycinoneと4-demethyl-premithramycinoneを蓄積。それぞれの遺伝子発現で相補されたが、交差相補はできなかった。 4つのglycosyltransferase genes(mtmGI-GIV)と2つのmethyltransferase genes(mtmMI and mtmMII)を欠いたmutantは4-demethyl-premithramycinoneを蓄積。このmutant株でのmtmGIV or mtmGIII どちらかのみの発現は、4-demethyl-premithramycinoneをglycosylationしなかった。 mtmMI and mtmMII と一緒にmtmGIII and mtmGIV が発現されたとき、糖鎖付加派生体 premithramycins A1, A2 and A3(それぞれtrisaccharideの糖を1つ、2つ、3つ含む)が産生された。 4-demethyl-premithramycinoneが糖鎖付加された化合物は生成されず、mtmMI がこの構築物からなくなるとglycosylationは起こらなかったので、4-demethyl-premithramycinoneのC-4 O-methylationは、trisaccharide鎖の1つめの糖の導入に必須であると示唆される。これら実験結果とMtmGI, GII に関する過去の実験的証拠から、mithramycin生合成におけるglycosylation stepsの順序を提唱。MtmMI によって4-demethylpremithramycinoneがメチル化された後、MtmGIV がtrisaccharideの1つめのdeoxysugar (D-olivose)をaglyconeのC-12a-Oへ移す。 --- [PMID: 22997042](2012) MtmGIVがtrisaccharideの1st and 3rd sugarの移動を担うことをin vitroで確認している。 dTDP-4-keto-D-olivoseも基質として移動することができるが、完全変換所要時間やkinetic experimentsから、還元されたdTDP-D-olivoseがMtmGIVの望ましいsugar donorであると確認している。 MtmGIV のpremithramycinoneにおける基質特異性は、sugar donorsの3-positionでの立体化学構造に対してはゆるいが、4-positionでは厳格で、2,6-deoxygenated D-sugarsを好む。 disaccharideを持つpremithramycin A2 and A2'においては、dTDP-4-keto-D-mycaroseとdTDP-D-mycarose以外の糖は使われなかった。 premithramycin A1においては、D-olivose と D-mycarose両方の平行した形成を供給しうるMtmCとそのcofactorを合わせて反応させることで、trisaccharideを含む産物を組み立てることができた。

Sequence

>glycosyltransferase [glycosyltransferase]
MRLLFTAFPSPSHLFPMVPLAWAARAAGHEVRVAGAPSLVDAITASGLPAVPVGAEVDLT
GTSRGGSLSGWHDHERWPAGWPVTPSLLDGRRKELLEALGQRQFAIAAGMLDDLVRFGEA
WRPDAVVHDAVSYAGPVAGSVLDIPSVSHLWGSPGLQRLEMKGLGPDPQDGFVALFDRYR
AAVRTWPDAWVDPCPPSMGFGSGPDVHSVQYVPYNGPGRIPVRLLDPPSRPRVCVTWGAT
TAKLLGADMTELLRQAVEAVAALPVEVVLATTADQRQLLGDLPPSVRTEISVPLHMLLPG
CVAVVHHGGAGTTLTAARHGVPQLTITRRPEPTLNGERQALTGAGINLTYGEVSRTERPV
ETVREQVTRLLDDRSYRDAAGRLSAEILAQPSPADLVGVIEKLACFSTVSPRSSHRTKEA
G

>glycosyltransferase [glycosyltransferase]
ATGCGCCTGCTCTTCACTGCTTTCCCTTCACCGTCCCACCTTTTCCCCATGGTTCCGCTC
GCGTGGGCGGCGCGCGCGGCGGGCCACGAGGTGCGCGTCGCCGGCGCGCCCTCGCTCGTG
GACGCCATCACCGCCTCCGGGCTGCCGGCCGTGCCGGTCGGTGCCGAGGTCGATCTCACC
GGCACCTCCCGCGGCGGGAGCCTCTCCGGCTGGCACGACCACGAGCGGTGGCCGGCCGGT
TGGCCGGTGACCCCCAGCCTGCTCGACGGCCGGCGCAAGGAACTACTGGAAGCCCTGGGG
CAGCGGCAGTTCGCGATAGCCGCCGGGATGCTCGATGACCTGGTGCGGTTCGGTGAGGCC
TGGCGGCCCGATGCCGTCGTCCACGACGCCGTCTCCTACGCGGGGCCGGTGGCCGGCTCG
GTCCTCGACATCCCCAGCGTGAGCCATCTGTGGGGTAGCCCGGGGCTTCAGCGCCTGGAG
ATGAAGGGGCTGGGTCCGGATCCCCAGGACGGTTTCGTCGCGCTCTTCGACCGGTACCGT
GCGGCGGTGCGGACCTGGCCCGACGCATGGGTTGACCCATGCCCGCCCAGCATGGGCTTC
GGTTCCGGGCCGGATGTGCACTCGGTGCAGTACGTGCCCTACAACGGCCCGGGACGGATC
CCCGTACGGCTCCTCGATCCGCCGTCCCGGCCGCGGGTCTGTGTCACCTGGGGCGCGACC
ACGGCCAAGCTGCTCGGCGCCGACATGACGGAGCTGCTGCGCCAGGCCGTGGAGGCCGTC
GCGGCCCTGCCCGTGGAGGTCGTCCTGGCCACCACCGCCGACCAGCGCCAACTGCTGGGC
GACCTACCGCCGTCCGTGCGTACCGAGATCTCCGTGCCGCTGCACATGCTGCTGCCGGGC
TGCGTAGCGGTGGTCCACCACGGCGGCGCGGGAACCACGCTCACCGCCGCCCGTCACGGC
GTCCCCCAGCTGACGATCACCCGCAGGCCCGAGCCGACGCTCAACGGCGAGCGGCAGGCC
CTCACCGGTGCGGGCATCAACCTGACGTACGGCGAGGTGAGCCGGACCGAGCGGCCGGTC
GAGACCGTACGGGAACAGGTGACCCGGCTACTGGACGACCGCTCCTACCGGGACGCGGCC
GGGCGGCTCTCAGCGGAAATCCTCGCCCAGCCCAGCCCGGCCGACCTGGTCGGCGTCATC
GAGAAACTGGCCTGCTTCTCCACTGTTTCCCCAAGGAGTTCCCACCGGACGAAAGAGGCA
GGATGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR004276 Glycosyl transferase, family 28 (Domain) PF03033 Glyco_transf_28 IPR010610 Domain of unknown function DUF1205 (Domain) PF06722 DUF1205
SignalP	Bacteria, Gram-negative Bacteria, Gram-positive Eukaryota
TMHMM	No significant hit

Chro_00290 Chro_00310