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Gelda_00040 : CDS information

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Organism
Strain17997
Entry nameGeldanamycin
Contig
Start / Stop / Direction23,530 / 21,479 / - [in whole cluster]
14,130 / 12,079 / - [in contig]
Locationcomplement(21479..23530) [in whole cluster]
complement(12079..14130) [in contig]
TypeCDS
Length2,052 bp (683 aa)
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Category3.4 other modification
Productputative carbamoyltransferase
Product (GenBank)GdmN
Gene
Gene (GenBank)gdmN
EC number2.1.3.-
Keyword
Note
Note (GenBank)
  • carbamoyltransferase; hbmN
Reference
ACC
PmId
[18214443] The LuxR family members GdmRI and GdmRII are positive regulators of geldanamycin biosynthesis in Streptomyces hygroscopicus 17997. (Arch Microbiol. , 2008)
[18667782] A new post-PKS modification process in the carbamoyltransferase gene inactivation strain of Streptomyces hygroscopicus 17997. (J Antibiot (Tokyo). , 2008)
[20683449] 7-O-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycin, a minor component from the gdmN disruption mutant of Streptomyces hygroscopicus 17997. (J Antibiot (Tokyo). , 2010)
comment
[PMID:18214443](2008)
geldanamycin生合成clusterにあるpositive regulators GdmRI and GdmRII に関する報告。
cluster schemeあり。

N (gdmN) : Carbamoyltransferase gene

carbamoyltransferaseをコードするPKS後修飾遺伝子gdmN の転写は、gdmRI and gdmRII の転写と相関せず、もっと早期に転写を開始する。gdmRI or gdmRII の遺伝子破壊をしても、gdmN は転写される。

---
[PMID:18667782](2008)
apramycin resistance gene aac3 (IV)を挿入してcarbamoyltransferase gene gdmNを不活化したS. hygroscopicus 17997株では、4,5-dihydro-7-O-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycin と 4,5-dihydro-7-O-descarbamoyl-7-hydroxy-19-O-glycylgeldanamycinが得られた。

4,5-dihydro-7-O-descarbamoyl-7-hydroxy-19-O-glycylgeldanamycinは、GDM-pksが不活化されているS. hygroscopicus 17997株（geldanamycin非産生だが、gdmNがコードする酵素活性は保持されている）によって4,5-dihydro-19-O-glycylgeldanamycinへと変換された。

これら新規化合物はHepG2ガン細胞に対する細胞毒性の低下を示したが、水溶解度の上昇を示した。

---
[PMID:20683449](2010)
S. hygroscopicus 17997のgdmN破壊mutantで、他に発見されていないgeldanamycin類似体があるかどうか調査。発酵84hの上清から7-O-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycinを分離、同定。

中間体や類似体の構造と生物変換実験の結果から、geldanamycin生合成におけるcarbamoyltransferaseはC-4,5が単結合されている基質に特異的であることが結論付けられた。
Related Reference
ACC
Q84G19
NITE
Gelda2_00130
PmId
[12586396] Cloning and characterization of a gene cluster for geldanamycin production in Streptomyces hygroscopicus NRRL 3602. (FEMS Microbiol Lett. , 2003)
comment
Blast id93%, 0.0
Streptomyces hygroscopicus(NRRL 3602)_gdmN
GdmN

ansamycin系抗生物質geldanamycin産生のgene clusterのクローニング、及び配列解析と遺伝子破壊による特性解析についての報告。

GdmN (682aa) : CT(carbamoyltransferase)

kanamycin resistance geneの挿入によるgdmH geneの破壊により、geldanamycinと共に4,5-dihydro-7-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycinが検出されている。これはgdmHの下流にあるgdmNがリードスルー発現したため、gdmNの部分的な不活化が起こっていると考えられている。
ACC
Q8KUG9
NITE
Ansam_00230
PmId
[14624546] The post-polyketide synthase modification steps in the biosynthesis of the antitumor agent ansamitocin by Actinosynnema pretiosum. (J Am Chem Soc. , 2003)
[22195559] Dual carbamoylations on the polyketide and glycosyl moiety by asm21 result in extended ansamitocin biosynthesis. (Chem Biol. , 2011)
comment
Blast id60%, 0.0
Actinosynnema pretiosum subsp. auranticum_asm21
O-carbamoyltransferase

---
[PMID:14624546](2003)
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。

asm21 deletion mutantは、19-chloroproansamitocinと20-O-methyl-19-chloroproansamitocinを蓄積。これらにはcarbamoyl基がないことから、asm21はcarbamoyltransferaseをコードする。

---
[PMID:22195559](2011)
asm21不活化mutantにおいて4つの産物が蓄積。
20-O-methyl-19-chloroproansamitocin　←固形培地での主要産物
19-chloroproansamitocin　←液体培地での主要産物
14-beta-hydroxy-20-O-methyl-19-chloroisoproansamitocin
14-alpha-hydroxy-20-O-methyl-19-chloroisoproansamitocin

Asm21のN末伸長とC末の保存が必要なことを、asm21 mutantの相補により確認。

E.coli発現したHis-tagged Asm21を用いて活性確認。
Asm21はasm21 mutantで蓄積したすべての産物をcarbamoyl化できた。
また、kinetics測定結果から、20-O-methyl-19-chloroproansamitocinがAsm21の望まれた基質であると示された。

固形培地で培養されたA. pretiosum ATCC 31565から新たに分離された4''-O-carbamoyl ansamitocinosideは、ansamitocin P-3のN-methyl基の代わりにamide nitrogenに付着したbeta-D-glucosyl部分を持っており、polyketide骨格と糖部分の両方でcarbamoyl化されている。

このN-glucosyl部分にあるC-4 OH基のcarbamoylationも、Asm21が触媒することが確認された。
触媒定数から、Asm21がpolyketide骨格よりもglucosyl部分のcarbamoylationを好むことが示された。

close this sectionSequence

selected fasta
>putative carbamoyltransferase [GdmN]
MLGLNGNFSAADTDVVPRLSEVFFHDSAASLIRDGELVAAVEEERLNRIKKTTKFPINAV
RECLALAGARPEDVDAVGYYFPENHIDTVLNHLYTEYPRVPLRYSRELIRERLKEGLDWD
LPEDKLVYVPHHEAHAYSTYLHSGMDSALVLVLDGRGELHSGTVYRAEGTHLERLADYPV
PKSLGGLYLNATYLLGYGFGDEYKVMGLAPWGDPATYRDTFSKLYTLQDNGEYELHGNIM
VPNLVSPLFYAEGFRPRRKSEPFTQAHRDFAAALQEAVEKIVLHILQHWAKTSGLSRLCF
GGGVAHNSSLNGLILKSGLFDEVFIHPASHDAGAGEGAAYAAAASLGTLQRPRKRLLSAS
LGPALGTRERIRARLADWAPLIDVEFPGDAVERAAGLLAEGEVLGWAYGRSEFGPRALGH
RSIVADARPEENRTRINAMVKKREGFRPFAPVVTAEAARDYFDLSGAEGNHEFMSFVVPV
LPERRTELGAVTHVDGTARVQVVSAASGERFHRLVRRFGELTGTPVLLNTSFNNNAEPIV
QSLDDVVTSFLTTDLDALVVEDCLVRAKPSPDLGVLVPRFRPVTRLVEHRTSGPDASAGT
KVHEIHLDYDGGPSAKVSPELYELLGAVDGTTTLGDLAKAVGGLSEALAAEVFALWEQRF
LTLVPAGELQPAQGPADDGARGR
selected fasta
>putative carbamoyltransferase [GdmN]
GTGCTCGGGCTCAACGGCAACTTCTCCGCCGCGGACACCGATGTGGTGCCGCGGCTGAGC
GAGGTCTTCTTCCACGACTCGGCGGCCTCCCTGATCCGCGACGGGGAACTCGTGGCCGCG
GTGGAGGAGGAGCGGCTCAACCGGATCAAGAAGACCACCAAATTCCCCATCAACGCGGTC
CGTGAGTGCCTGGCCCTGGCCGGCGCGCGGCCCGAGGACGTCGACGCGGTGGGCTACTAC
TTTCCCGAGAACCACATCGACACCGTCCTCAACCACCTCTACACCGAATATCCGCGGGTG
CCCCTGCGCTACTCCCGGGAGCTGATCCGGGAGCGGCTGAAGGAGGGCCTGGACTGGGAC
CTGCCGGAGGACAAGCTCGTCTATGTGCCGCACCACGAGGCACACGCGTACTCCACATAT
CTGCACTCCGGCATGGACTCGGCGCTGGTCCTGGTGCTGGACGGCCGGGGCGAACTGCAC
TCCGGCACCGTCTACCGCGCCGAGGGCACCCACCTGGAGAGGCTGGCCGACTACCCGGTG
CCCAAGTCACTGGGCGGGCTCTATCTGAACGCCACCTATCTGCTCGGCTACGGCTTCGGC
GACGAGTACAAGGTGATGGGCCTGGCCCCCTGGGGCGACCCCGCGACCTACCGCGACACC
TTCTCCAAGCTCTACACCCTCCAGGACAACGGCGAGTACGAACTGCACGGCAACATCATG
GTGCCGAACCTGGTCAGCCCGCTGTTCTACGCCGAGGGCTTCCGGCCGCGCCGCAAGAGC
GAGCCGTTCACCCAAGCACACCGCGACTTCGCCGCCGCGCTCCAGGAGGCGGTCGAGAAG
ATCGTGCTGCACATCCTCCAGCACTGGGCGAAGACCAGCGGGCTGTCCCGCCTCTGCTTC
GGCGGCGGCGTCGCCCACAACTCCAGCCTCAACGGCCTGATCCTCAAGTCCGGCCTCTTC
GACGAGGTGTTCATCCACCCCGCCTCGCACGACGCGGGCGCGGGCGAGGGCGCCGCCTAC
GCCGCCGCGGCGAGCCTGGGCACTCTCCAACGGCCCCGGAAGCGGCTGCTCAGCGCGAGT
CTCGGCCCGGCGCTGGGCACCCGGGAGCGGATCAGGGCACGGCTGGCCGACTGGGCGCCG
CTGATCGATGTGGAGTTCCCCGGAGACGCCGTGGAGAGGGCGGCCGGACTGCTCGCCGAG
GGCGAGGTGCTCGGCTGGGCGTACGGCCGGTCCGAGTTCGGCCCCCGCGCCCTGGGCCAC
CGCAGCATCGTCGCGGACGCACGCCCCGAGGAGAACCGGACCCGTATCAACGCGATGGTG
AAGAAGCGCGAGGGCTTCCGGCCGTTCGCACCGGTGGTCACCGCCGAAGCCGCCCGCGAC
TACTTCGACCTCTCCGGCGCGGAGGGCAACCACGAGTTCATGTCCTTCGTGGTGCCGGTG
CTGCCGGAGCGGCGTACCGAACTCGGCGCGGTCACCCACGTGGACGGCACCGCCCGGGTG
CAGGTCGTCTCGGCCGCCTCGGGCGAGCGCTTCCATCGGCTGGTACGCCGGTTCGGCGAG
CTGACCGGCACCCCCGTGCTGCTCAACACCTCCTTCAACAACAACGCCGAACCCATCGTG
CAGAGCCTCGACGACGTGGTGACCAGCTTCCTGACCACCGACCTGGACGCCCTGGTGGTG
GAGGACTGCCTGGTGCGTGCCAAGCCCTCGCCCGACCTGGGCGTTCTGGTGCCGCGGTTC
CGCCCGGTCACCCGGCTGGTCGAGCACAGGACCAGCGGTCCCGACGCCTCGGCGGGCACG
AAGGTCCACGAGATCCACCTCGACTACGACGGCGGCCCGTCCGCGAAGGTGTCGCCCGAG
CTGTACGAACTGCTCGGCGCGGTGGACGGCACCACCACCCTCGGGGATCTGGCCAAGGCC
GTGGGCGGGCTGTCGGAGGCGCTGGCCGCCGAGGTGTTCGCCCTGTGGGAGCAGCGGTTC
CTCACCCTCGTCCCGGCCGGGGAGCTCCAGCCGGCCCAGGGGCCCGCGGACGACGGCGCG
CGGGGGCGCTGA

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09 		show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR003696 Carbamoyltransferase (Family)
[137-501] 5.30000000000001e-89 PF02543
PF02543   CmcH_NodU
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
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