Chro_00330 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces griseus
Strain	ATCC 13273 (=NBRC 3746)
Entry name	Chromomycin
Contig	AJ578458
Start / Stop / Direction	36,762 / 38,435 / + [in whole cluster] 36,762 / 38,435 / + [in contig]
Location	36762..38435 [in whole cluster] 36762..38435 [in contig]
Type	CDS
Length	1,674 bp (557 aa)

Annotation

Category	3.3 modification reduction
Product	putative oxidoreductase
Product (GenBank)	oxygenase
Gene
Gene (GenBank)	cmmOII
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)
Reference	ACC Q70J65 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) comment aureolic acid type antitumor drug chromomycin A3の生合成gene clusterの同定論文。 CmmOII : Oxygenase 配列解析から機能推定。 CmmOII は、4-demethylpremithramycinoneを形成するため、4th ring環化の前に3環中間体で働くと提唱されているMtmOII に似ている。 CmmOII は、chromomycin aglycone 4-demethyl-premithramycinone形成で、4 and 12a positionをhydroxylationするoxygenaseであると提唱されている。
Related Reference	ACC Q194R1 NITE Mith_00090 PmId [10102355] Analysis of two chromosomal regions adjacent to genes for a type II polyketide synthase involved in the biosynthesis of the antitumor polyketide mithramycin in Streptomyces argillaceus. (Mol Gen Genet. , 1999) [16856198] Premithramycinone G, an early shunt product of the mithramycin biosynthetic pathway accumulated upon inactivation of oxygenase MtmOII. (Angew Chem Int Ed Engl. , 2006) comment Blast 3rd, id56%, 1e-152 Streptomyces argillaceus_mtmOII Oxygenase -- [PMID: 10102355](1999) mithramycin type II polyketide synthaseの前後に3つあるoxygenase genesのうち、mtmOII だけが不活化でMithramycin non-producing mutantとなる。 -- [PMID: 16856198](2006) mtmOII不活化mutantからshunt産物premithramycinone Gを同定、構造解析。 13C-labeled acetateの取り込み実験。その構造と配列解析から、oxygenase MtmOI-OIII とketoreductase MtmTII を生合成経路に割り当てている。MtmOII に提唱されているのはpremithramycinoneの12a(mithramycinの2-position)にある酸素原子供給に繋がるepoxidation. 鎖長や4th ring 位置特異性に関連するPKS多酵素複合体の要素である可能性についても述べられている。
	ACC Q3S8Q4 NITE Oxtet_00120 PmId [18422316] Identifying the minimal enzymes required for anhydrotetracycline biosynthesis. (J Am Chem Soc. , 2008) comment Blast 6th, id48%, 1e-121 Streptomyces rimosus_oxyL OxyL 完全に機能的なring Aを含む最初の中間体anhydrotetracycline (ATC)の生合成に必要な最小酵素セットの同定と再構築。 in vivo and in vitro approachesを組み合わせて、6-methylpretetramid → ATC への変換に必要なのはOxyL, OxyQ, OxyTであることを確認した。 OxyLはNADPH-dependent dioxygenaseであり、6-methylpretetramid に2つの酸素原子を導入し、不安定な中間体4-keto-ATC をもたらす。 aminotransferase OxyQは4-keto-ATC の還元的アミノ化を触媒し、4-amino-ATC をもたらす。さらに、N,N-dimethyltransferase OxyTはSAM-dependent様式で、4-amino-ATC → ATC の形成を触媒する。 CH999/pWJ135(OxyABCDJKNF + OxyL)での産物確認では予想された4-keto-ATCが不安定で、分解産物として確認されている。また、dioxygenation活性をさらに確認するため、E.coliで発現、精製して準備した可溶性のholo-OxyLを6-methylpretetramid, NADPHと反応させ、直ちに上清をHPLC/MS解析したところ、4-keto-ATCのものと一致する質量の極性化合物へと変換された。このin vivoとin vitroの結果から、OxyLは6-methylpretetramidをC-12a と C-4の両方でhydroxylateするNADPH-dependent dioxygenaseであると強く示される。おそらくmonooxygenase-monooxygenase mechanismを介する。
	ACC Q8KUF9 NITE Ansam_00130 PmId [14624546] The post-polyketide synthase modification steps in the biosynthesis of the antitumor agent ansamitocin by Actinosynnema pretiosum. (J Am Chem Soc. , 2003) comment Blast 157th, id32%, 8e-46 Actinosynnema pretiosum subsp. auranticum_asm11 Oxygenase Actinosynnema pretiosumのansamitocin生合成gene clusterにある6genesの機能を、遺伝子不活化とmutantの化学分析によって調査。それらはそれぞれ halogenase (asm12), carbamoyltransferase (asm21), 20-O-methyltransferase (asm7), 3-O-acyltransferase (asm19), epoxidase (asm11), N-methyltransferase (asm10) をコードし、ansamitocin形成において6つのPKS後修飾ステップを担う。 asm11がlarge internal deletionによって不活化された株はN-demethyl-desepoxyansamitocin P-3を蓄積したことから、Asm11は4,5-epoxidaseとして同定された。
	ACC Q5U913 NITE Jado_00150 PmId [15817470] Functional analyses of oxygenases in jadomycin biosynthesis and identification of JadH as a bifunctional oxygenase/dehydrase. (J Biol Chem. , 2005) [15776503] The oxidative ring cleavage in jadomycin biosynthesis: a multistep oxygenation cascade in a biosynthetic black box. (Chembiochem. , 2005) [17346045] Multi-oxygenase complexes of the gilvocarcin and jadomycin biosyntheses. (J Am Chem Soc. , 2007) [20422670] Characterization of JadH as an FAD- and NAD(P)H-dependent bifunctional hydroxylase/dehydrase in jadomycin biosynthesis. (Chembiochem. , 2010) [22633416] Tailoring enzymes involved in the biosynthesis of angucyclines contain latent context-dependent catalytic activities. (Chem Biol. , 2012) comment Blast 262nd, id36%, 1e-41 Streptomyces venezuelae_jadH JadH [DoBISCUIT]4a,12b-dehydratase/C-12 hydroxylase -- [PMID: 15817470](2005) Streptomyces venezuelae ISP5230のjadH mutantで2,3-dehydro-UWM6蓄積。 2,3-dehydro-UWM6には4a-OH基が残っている。 His-tagged JadHでdehydration機能確認あり。 JadHによって4a,12b-dehydration and C-12 monooxygenationを受け、 UWM6 → rabelomycin 2,3-dehydro-UWM6 → dehydrorabelomycin へ変換された。rabelomycinはそれ以上変換されず。 jadFGH発現でUWM6 or 2,3-dehydro-UWM6→jadomycin Aへの変換が可能。 --- [PMID: 15776503](2005) jadFGHの各mutant産物の比較から、JadHは4a-OH基の除去に関与する。 --- [PMID: 17346045](2007) JadHはGilOIと互換性がある。 multi-oxygenase complexes Jad-F-G-H (on plasmid pJadFGH)は、UWM6+isoleucineからjadomycin Aを合成できる。 --- [PMID: 20422670](2010) JadHを発現、精製して様々な条件下で酵素反応を検討、産物を解析している。 JadHの反応にはFAD, NAD(P)Hが必要。 JadHの反応でdehydroquinone化合物であるCR11を検出。これがjadomycin生合成における中間体であることを確認。 CR11→dehydrorabelomycinへの酸化は自発的に起こる。また、4つの証拠を挙げて4a,12b-dehydration stepもJadHによって触媒されると提唱している。 4a,12b-dehydrationを必要としない化合物の生合成clusterにもJadH homologuesがあることについても検討しているが、結論は出ていない。 -- [PMID: 22633416](2012) 2,3-dehydro-UWM6を基質として、 JadHによりdehydrorabelomycin産生。 JadH/CabVでもdehydrorabelomycin産生。 C-12-hydroxylated product(化合物3)は検出されず。 JadHは、その他のangucyclines中間体であるC-12-hydroxylated product→dehydrorabelomycinへの変換ができないが、JadH/SDR family reductase(CabV, UrdMred or LanV)で反応すると、gaudimycin Cに変換できる。よって、JadHは祖先のC-12b hydroxylase活性も保持しているが、自然なjadomycin産生経路ではC-4a/C-12b dehydratase活性によってそのhydroxylation機能は遮蔽されている。自然なJadH反応はお互い分離できない密接に共役された順序で進行し、たぶんC-7/C-12 dihydroquinone形成(=C-12 hydroxylation)の前にC-4a/C-12b dehydrationが起こる。

Sequence

>putative oxidoreductase [oxygenase]
MTTADNADGAPPSPPQVLVTGAGPVGLTAAIELARRGLRIRLIDAAPGPAVTSRAMATHA
RSLETYDQQGIVEGMMTRGRRIQRFTMHANGRRLARLGPDYSRVPTRYPMTLMIDQAATE
DVLRQTAATFGVKVEWGVRLGSFTQDAEAVHAVLHTADGEEHLTVERLVGCDGGHSTVRK
LLGLPLLGDSSETWLIADAELEAGLPQNSIHWIKAGKGTVMAIPFPEENKWRLLDTADAS
YSGDPDEVAGRFARKLRAGLGRPVRVSTPSWVSVFTIQQRMITRMREGRVMLAGDAAHVH
SPASGQGLNTGVQDAYNLAWKLAFVVRGHAPDALLDSYSDERVPIGRALLGSTRKATWLV
QLKNSAAGIALPVVFALVRRCGPLRGRIERGIIGTMSALALDYTDSPLTVPDTRPRTAAG
PRAGTRIAQVTAQDALGTGWSALLAELRDTRCTLLVAGGGTTSARAAEQAHAAHADWLSV
RVFADTPETSGPDETIGPRPLPDPDGGVRRHLNCAPDGWLLVRPDGYLCARGSALTSQEL
APALDAVRGMRSAGPGA

>putative oxidoreductase [oxygenase]
ATGACGACAGCCGACAACGCCGACGGGGCGCCGCCGAGCCCTCCCCAGGTCCTGGTGACG
GGCGCGGGCCCGGTGGGACTGACCGCGGCCATCGAACTCGCCCGGCGAGGTCTGCGCATA
CGCCTGATCGACGCCGCCCCCGGGCCCGCCGTCACCAGCCGCGCGATGGCCACCCACGCA
CGCTCCCTGGAGACGTACGACCAACAGGGGATCGTCGAGGGCATGATGACCCGAGGGCGG
CGCATCCAGCGCTTCACCATGCACGCCAACGGCCGTCGGCTGGCACGTCTGGGCCCCGAC
TACTCCCGGGTCCCCACCCGCTACCCGATGACGCTGATGATCGACCAGGCCGCGACCGAG
GACGTCCTGCGGCAGACCGCCGCGACGTTCGGCGTGAAGGTCGAATGGGGGGTCCGTCTC
GGTAGCTTCACCCAGGACGCCGAGGCCGTGCACGCGGTCCTGCACACGGCGGACGGTGAG
GAACACCTCACCGTGGAGCGGCTGGTGGGCTGCGACGGCGGACACAGCACGGTCCGCAAA
CTCCTAGGGCTGCCACTCCTGGGCGACTCCAGCGAGACCTGGCTGATCGCCGACGCCGAA
CTCGAGGCTGGTCTGCCGCAGAACAGCATCCACTGGATCAAGGCCGGCAAGGGGACGGTG
ATGGCCATCCCCTTTCCCGAGGAGAACAAGTGGCGGTTGCTGGACACCGCCGACGCCTCC
TACAGCGGAGACCCGGACGAGGTGGCCGGCCGCTTCGCCCGCAAACTGCGAGCCGGACTC
GGCCGCCCCGTGCGGGTCTCCACCCCGAGCTGGGTGTCGGTCTTCACCATCCAGCAGCGC
ATGATCACCCGCATGCGGGAGGGCCGGGTCATGCTGGCGGGCGATGCGGCCCACGTGCAC
AGCCCTGCCTCCGGCCAGGGCCTCAACACCGGTGTCCAGGACGCCTACAACCTCGCCTGG
AAGCTGGCGTTCGTCGTGCGGGGCCACGCACCGGACGCCCTGCTCGACTCCTACTCGGAC
GAGCGTGTCCCGATCGGCCGGGCCCTCCTGGGATCCACCAGGAAGGCCACCTGGCTCGTC
CAGCTGAAGAACTCCGCGGCAGGCATCGCGCTGCCCGTGGTCTTCGCGCTCGTCCGCCGG
TGCGGTCCGCTGCGCGGCCGGATCGAGCGCGGGATCATCGGCACCATGTCGGCGCTGGCG
CTGGACTACACCGACAGCCCGCTCACCGTCCCCGACACCCGCCCCCGCACCGCCGCGGGG
CCGCGAGCCGGGACCCGGATCGCCCAGGTCACTGCTCAGGACGCCCTCGGGACGGGCTGG
AGCGCCCTGCTGGCCGAGCTGCGGGACACCCGGTGCACCCTGCTCGTGGCAGGCGGGGGA
ACCACCTCCGCCCGTGCCGCCGAACAGGCGCACGCGGCGCACGCGGACTGGCTCTCGGTA
CGGGTGTTCGCCGACACGCCCGAGACCTCCGGCCCGGACGAGACCATAGGCCCCCGCCCG
CTGCCGGACCCGGACGGAGGCGTCCGCAGGCACCTGAACTGCGCCCCCGACGGCTGGCTG
CTGGTCCGGCCGGACGGTTACCTCTGCGCGCGCGGCTCCGCCCTGACCTCCCAGGAGCTC
GCGCCCGCCTTGGACGCCGTTCGCGGGATGCGGTCCGCCGGACCGGGGGCTTGA

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

Chro_00320 Chro_00340