Griseo_00170 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces sp.
Strain	JP95
Entry name	Griseorhodin A
Contig	AF509565
Start / Stop / Direction	16,851 / 18,413 / + [in whole cluster] 16,851 / 18,413 / + [in contig]
Location	16851..18413 [in whole cluster] 16851..18413 [in contig]
Type	CDS
Length	1,563 bp (520 aa)

Annotation

Category	3.3 modification reduction
Product	putative oxidoreductase
Product (GenBank)	putative FAD-dependent monooxygenase GrhO6
Gene
Gene (GenBank)	grhO6
EC number
Keyword	final C-C bond cleavage
Note
Note (GenBank)
Reference	ACC Q8KSX5 PmId [12323376] A gene cluster from a marine Streptomyces encoding the biosynthesis of the aromatic spiroketal polyketide griseorhodin A. (Chem Biol. , 2002) [19175308] Cleavage of four carbon-carbon bonds during biosynthesis of the griseorhodin a spiroketal pharmacophore. (J Am Chem Soc. , 2009) comment [PMID: 12323376](2002) griseorhodin A生合成gene clusterのクローニング、シークエンス、異種性発現。 GrhO6 : FAD-dependent monooxygenase 配列解析。mithramycin生合成の際にC-C結合を切断するためBaeyer-Villiger-typeのketone→ester変換を実施するMtmOIVに似ている。 griseorhodinのspiroketal形成にはC-C結合切断が必須なので、GrhO6はこの部分の生成で重要な役割をしうる。 -- [PMID: 19175308](2009) grhO6: FAD-dependent oxygenase アーチファクトを防ぐためメタノールを使用しない方法で検出すると、grhO6 mutantではC26H16O12のcompound9(lenticulone)を蓄積。これはgriseorhodin AよりCが1つ多い。この化合物を、NMR、carbon and proton chemical shiftsとheteronuclear multiple bond correlationの相関、HR-ESI-MS/MSなどで解析し、最後のC-C結合切断方法としてGrhO6が作用する2経路を提唱している。
Related Reference	ACC Q58PK7 PmId [16148009] Ablation of the otcC gene encoding a post-polyketide hydroxylase from the oxytetracyline biosynthetic pathway in Streptomyces rimosus results in novel polyketides with altered chain length. (J Biol Chem. , 2005) comment Blast 12th, id44%, 2e-97 Streptomyces rimosus_otcC Anhydrotetracycline oxygenase otcC 遺伝子がpolyketide backboneの生合成後、anthracycline structureのC-6位をhydroxyl化するanhydrotetracycline oxygenase をエンコードしていること、また、otcC破壊株では新規のC-17 polyketide が生じることから、otcC遺伝子産物が無いことによりOxytetracycline (OTC)の“minimal”polyketide synthaseに影響を及ぼすことが示されている。
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 15th, id45%, 5e-94 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。

Sequence

>putative oxidoreductase [putative FAD-dependent monooxygenase GrhO6]
MPDTKGTTDTIDTPGFDFDVIIVGGGPVGMLLASELRIGRAKAVVLEKLTERTPHSKAFG
LHARSLESLDRRGLADRFREGARSWNNGHFAGLDVWVDFSLLDSAHNYALLSEQTRTERL
LEERAEEFGCTIRRGHEVTAVRQDEDGAEVDVTGPDGPYTLRARYVVGTDGGRSLVRRSA
GIAFPGTGGRVTARLADVVLADRENAPMGMERTERGLLFCVPLDDTYHRVATFDYEQGKE
AGSELGFEEFKDSVRAIWGDDMGASEPRWLSWFTDSACQAETYRAGRILLAGDAAHTHFP
VGGQGVNLGLQDALNLGWKLCADINGWAGEGLLDTYDAERQEPARQVLANTRAQIALMNP
DPYVTQLRELFQDLMRKDQVNHHIAEMLSGVRVRYDLPGPAHRLLGDFARDLRLETEEGP
RTLPKFLRRGNFVLLDLAGRPEIAEEYAKWAAPLDWAGRVRHLVATCEDEPELAGALIRP
DGYVAWAADRDASPAEIAEGLRTAIETWAGITDPTRAVFS

>putative oxidoreductase [putative FAD-dependent monooxygenase GrhO6]
ATGCCGGACACCAAGGGCACCACCGACACCATCGACACCCCGGGCTTCGACTTCGACGTG
ATCATCGTCGGCGGCGGCCCCGTGGGCATGCTGCTCGCCTCGGAGCTGCGCATCGGCCGC
GCCAAGGCCGTCGTCCTGGAGAAGCTCACCGAGCGCACCCCGCACTCCAAGGCGTTCGGG
CTGCACGCGCGGTCGCTGGAGTCGCTCGACCGCCGCGGACTCGCCGACCGCTTCCGCGAG
GGCGCCCGCTCCTGGAACAACGGCCACTTCGCGGGCCTCGACGTCTGGGTCGACTTCTCC
CTCCTGGACAGCGCCCACAACTACGCCCTGCTGTCCGAGCAGACCCGCACCGAACGACTG
CTGGAGGAGCGCGCGGAGGAGTTCGGCTGCACGATCCGCCGCGGCCACGAGGTCACGGCC
GTCCGCCAGGACGAGGACGGCGCCGAGGTCGACGTGACCGGCCCCGACGGCCCGTACACC
CTGCGCGCCCGGTACGTCGTCGGGACCGACGGCGGCCGCAGCCTGGTCCGCAGGTCGGCC
GGGATCGCCTTCCCCGGCACCGGCGGCCGCGTCACCGCGCGGCTCGCCGACGTCGTCCTC
GCCGACCGCGAGAACGCCCCCATGGGCATGGAGCGCACCGAGCGCGGCCTGCTCTTCTGC
GTACCGCTCGACGACACGTACCACCGCGTCGCCACGTTCGACTACGAGCAGGGCAAGGAG
GCGGGCTCCGAGCTCGGCTTCGAGGAGTTCAAGGACAGCGTCCGCGCGATCTGGGGCGAC
GACATGGGCGCCTCCGAGCCGCGCTGGCTCTCCTGGTTCACCGACTCCGCCTGCCAGGCC
GAGACCTACCGCGCCGGCCGGATCCTGCTCGCCGGCGACGCGGCCCACACGCACTTCCCG
GTCGGCGGCCAGGGGGTGAACCTGGGCCTCCAGGACGCGCTCAACCTGGGTTGGAAGCTC
TGCGCCGACATCAACGGCTGGGCCGGCGAAGGGCTGCTCGACACCTACGACGCCGAGCGC
CAGGAGCCCGCGCGTCAGGTCCTGGCCAACACCCGCGCCCAGATCGCGCTGATGAACCCC
GACCCCTACGTCACCCAGCTGCGCGAGCTCTTCCAGGACCTCATGCGCAAGGACCAGGTG
AACCACCACATCGCCGAGATGCTCAGCGGCGTACGGGTCCGCTACGACCTGCCGGGCCCG
GCCCACCGCCTGCTCGGCGACTTCGCCCGCGACCTGCGACTGGAGACGGAGGAGGGGCCC
AGGACCCTCCCGAAGTTCCTGCGGCGCGGCAACTTCGTCCTGCTCGACCTGGCCGGACGG
CCGGAGATCGCGGAGGAGTACGCGAAGTGGGCCGCGCCGCTCGACTGGGCCGGGCGCGTC
CGGCATCTCGTCGCCACGTGCGAGGACGAGCCGGAGCTGGCCGGCGCCCTCATCCGCCCG
GACGGCTACGTGGCCTGGGCCGCCGACCGCGACGCCTCCCCCGCCGAGATCGCGGAGGGG
CTGCGGACGGCGATCGAGACCTGGGCCGGGATCACCGACCCGACCCGCGCGGTCTTCAGC
TGA

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

Griseo_00160 Griseo_00180