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Griseo_00300 : CDS information

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Organism
StrainJP95
Entry nameGriseorhodin A
Contig
Start / Stop / Direction32,829 / 34,037 / + [in whole cluster]
32,829 / 34,037 / + [in contig]
Location32829..34037 [in whole cluster]
32829..34037 [in contig]
TypeCDS
Length1,209 bp (402 aa)
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Category3.4 other modification
Productputative cyclase/putative ketoreductase
Product (GenBank)putative bifunctional cyclase/3-oxoacyl-ACP reductase GrhT
Gene
Gene (GenBank)grhT
EC number
Keyword
  • 1st and 2nd ring
  • unreduced polyketide
Note
  • bifunctional protein
Note (GenBank)
Reference
ACC
PmId
[12323376] A gene cluster from a marine Streptomyces encoding the biosynthesis of the aromatic spiroketal polyketide griseorhodin A. (Chem Biol. , 2002)
comment
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。

GrhT: Bifunctional CYC-3-oxoacyl-ACP reductase

N末150aaはC7-C17(←16?)の間で2nd ringの環化を触媒し、C9-C14の間の1st ring閉環を指示するTcmN typeのaromatasesに強い類似性を示す。

C末はshort chain dehydrogenase/reductase(SDR) familyの酵素に似ている。
rubromycinのRubG and RubF、pradimicinのORF7に似ているが、どれも特徴づけされていない。
GrhO2, GrhO10, or GrhTがたぶんC19 ketoreductionを触媒する。

---
http://hss.ulb.uni-bonn.de/2012/2790/2790.htm
"Investigations on the early biosynthetic steps of griseorhodin A" (学位論文)

grhA, grhB, grhC, grhE, grhT, grhQをクローニングして、S.albusでの異種性発現に利用しているが、うまくいっていない。

grh cluster内cyclases GrhT or GrhQのdeletionは生合成を廃止し、polyketidesは検出されなかった。
ΔgrhH-P mutantでは早期中間体形成が見られたが、ΔgrhH-Q mutantではgriseorhodin A生合成がなかった。

これらの結果から、griseorhodin A生合成における早期のpolyketide組み立てには多酵素複合体形成が必要であると述べている。
Related Reference
ACC
P16559
PmId
[1548230] Nucleotide sequence of the tcmII-tcmIV region of the tetracenomycin C biosynthetic gene cluster of Streptomyces glaucescens and evidence that the tcmN gene encodes a multifunctional cyclase-dehydratase-O-methyl transferase. (J Bacteriol. , 1992)
[8692863] Deciphering the mechanism for the assembly of aromatic polyketides by a bacterial polyketide synthase. (Proc Natl Acad Sci U S A. , 1996)
[9195917] Domain analysis of the molecular recognition features of aromatic polyketide synthase subunits. (J Biol Chem. , 1997)
[18388203] Crystal structure and functional analysis of tetracenomycin ARO/CYC: implications for cyclization specificity of aromatic polyketides. (Proc Natl Acad Sci U S A. , 2008)
comment
【N-term】
Blast 47th, id55%, 3e-42, N末同士の部分hit[(1-154)/(1-155)]
Streptomyces glaucescens_tcmN
Multifunctional cyclase-dehydratase-3-O-methyl transferase tcmN

--
[PMID: 1548230](1992)
S.glaucescens由来の抗生剤tetracenomycin C (Tcm C)合成に関わる遺伝子の一つ、tcmNに関する実験論文。

Tcm C のC-3およびC-8 O-methylationをブロックするmutantでは、tcmNおよびtcmOが欠損。
DNAシークエンス解析やrecombinantタンパク(MBPとのfusionタンパク)の発現解析、相補試験などを行っている。

PKS genesとtcmN-N末domain(1-177)をplasmidに組み込み、産物解析をしている。
この結果をふまえ、tcmNのN末domainは1つ以上の早期環化と、部分的に環化された中間体(Tcm F2)を導く付随したdehydrationsをおそらく担うと提唱。

--
[PMID: 8692863](1996)
minimal PKS TcmJKLMによって形成されるdecaketideは、TcmNがないと自発的環化によってSEK15などの異常産物を形成。
TcmNを添加するとtetracenomycin Cの正常前駆体であるTcm F2産生を回復、拡大。
形成されたTcm F2はきつくPKSに結合されている。

--
[PMID: 9195917](1997)
TcmN-N末monodomain ARO/CYCとdidomain ARO/CYCsとの組み合わせで産物解析。
monodomain ARO/CYCsは配列はとても似ているのに、didomain ARO/CYCsのN末domainの代わりをできない。

didomain actinorhodin or griseusin ARO/CYCは、N末domainもC末domainも、それぞれ単独発現ではaromatase活性がない。

--
[PMID: 18388203](2008)
Tcm ARO/CYCの結晶構造解析。
Docking, mutagenesis, in vivo assay実施。
2つのpocket残基R69 and Y35が1st- and 2nd-ring cyclization特異性に必須であることがわかった。
最初の2環の位置特異的なcyclizationsと、続くaromatizationsは内部pocketで起こることが強く示唆されている。
ACC
B1GSM5
NITE
Bena_00150
PmId
[17625850] Biosynthesis of pentangular polyphenols: deductions from the benastatin and griseorhodin pathways. (J Am Chem Soc. , 2007)
comment
【C-term】
Blast 32nd, id45%, 3e-48
Streptomyces sp. A2991200_benL
BenL protein
[DoBISCUIT]C-6 ketoreductase

benL不活化は6-hydroxy benastatin and bequinostatin derivativesなどを形成。
これら産物はすべてD-ring構造をエノール化しているので、BenLは明らかにKRとして機能する。
相補により、比率は異なるがwildの産物特性を回復する。

以上から、BenLがpentangular pathwaysでC-19 KRとして機能すると述べている。
この論文でのC-19というpositionは修飾前の線状polyketideでの位置。
提唱経路では、keto基還元は環化後に起こるとされている。
環化後のpositionだとC-6に相当する。

また芳香族polyketides生合成に関連するKRsの系統解析も実施。
GrhO10, GrhTはBenLと同じ群であることが示されている。

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selected fasta
>putative cyclase/putative ketoreductase [putative bifunctional cyclase/3-oxoacyl-ACP reductase GrhT]
MAGHTSNSIVIDAPMDLVWERTNDVASWTELFSEYSLAEILEEDGPTVTFRLALHPDENG
KVWSWVSRRTTDVASRTVRAHRVETGPFAYMNIHWEYVQTDAGVRMQWTQDFHMKDEAPI
DDAGMTDRINRNSVVQMGLIKSRIEAAARAARTPFADLAGKRIVVTGGSRGIGRGIVLAA
ARAGADVVTCYREENDHTASLAKELAPLPGSQHLLRADVSEAAGARLLADRARELLGGLD
AVVNNAGDFAPRPYTELTDAAWATALQSNLTSTHQVIQAALPLLGAGGSIVNLGSTVARI
GMAGGVHYTAVKQALVGLTRSLARELGPRGIRVNTLSPGRIATEALDALPPEEAARQRAV
FSKFAALGRLGTPQEIADVVLFLISDQSSYITGQNIHVDGCV
selected fasta
>putative cyclase/putative ketoreductase [putative bifunctional cyclase/3-oxoacyl-ACP reductase GrhT]
ATGGCAGGCCACACGTCCAACTCCATCGTCATCGACGCCCCGATGGACCTCGTCTGGGAG
CGCACGAACGACGTGGCGTCCTGGACCGAACTGTTCAGCGAGTACTCCCTCGCCGAGATC
CTGGAGGAGGACGGCCCGACCGTCACCTTCCGGCTGGCCCTGCACCCGGACGAGAACGGG
AAGGTGTGGAGCTGGGTCTCCCGGCGCACCACCGATGTGGCGTCCCGCACCGTCCGCGCC
CACCGCGTCGAGACCGGCCCCTTCGCGTACATGAACATCCACTGGGAGTACGTCCAGACC
GACGCGGGCGTCCGGATGCAGTGGACGCAGGACTTCCACATGAAGGACGAGGCCCCGATC
GACGACGCGGGCATGACCGACCGCATCAACCGCAACAGCGTGGTCCAGATGGGTCTCATC
AAGTCCAGGATCGAGGCCGCCGCCCGCGCGGCGCGCACCCCCTTCGCCGATCTGGCGGGC
AAGCGGATCGTGGTCACGGGCGGCTCGCGGGGCATCGGGCGGGGCATCGTGCTCGCCGCC
GCCCGGGCCGGCGCGGACGTGGTGACCTGCTACCGCGAGGAGAACGACCACACCGCGTCG
CTGGCCAAGGAGCTGGCGCCGCTCCCGGGCTCGCAGCACCTGCTGCGGGCGGACGTGAGC
GAGGCGGCCGGCGCCCGGCTGCTGGCGGACCGGGCGCGGGAGCTGCTCGGCGGGCTGGAC
GCGGTCGTCAACAACGCCGGCGACTTCGCGCCGCGGCCCTACACGGAGCTGACCGACGCG
GCGTGGGCCACCGCGCTGCAGTCGAACCTGACCAGCACCCACCAGGTGATCCAGGCCGCC
CTGCCGCTGCTGGGCGCGGGCGGGTCGATCGTCAACCTCGGCTCCACGGTGGCCCGTATC
GGCATGGCCGGGGGCGTGCACTACACGGCGGTCAAGCAGGCCCTGGTCGGTCTGACCCGC
TCGCTGGCCCGCGAGCTGGGGCCGCGCGGCATCCGGGTCAACACGCTCTCGCCGGGCCGC
ATCGCCACCGAGGCGCTCGACGCGCTGCCGCCCGAGGAGGCCGCCCGGCAGCGCGCGGTC
TTCTCGAAGTTCGCCGCTCTCGGCCGGCTCGGCACCCCGCAGGAGATCGCGGACGTCGTG
CTCTTCCTGATCAGCGACCAGTCCTCCTACATCACCGGACAGAACATCCACGTCGACGGC
TGCGTGTGA

close this sectionFeature

BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09 		show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR002198 Short-chain dehydrogenase/reductase SDR (Family)
[237-248] 3.29999802154459e-10 PR00080 [288-296] 3.29999802154459e-10 PR00080 [308-327] 3.29999802154459e-10 PR00080
PR00080   SDRFAMILY
IPR002347 Glucose/ribitol dehydrogenase (Family)
[162-179] 2.60000517657733e-38 PR00081 [237-248] 2.60000517657733e-38 PR00081 [282-298] 2.60000517657733e-38 PR00081 [308-327] 2.60000517657733e-38 PR00081 [329-346] 2.60000517657733e-38 PR00081 [366-386] 2.60000517657733e-38 PR00081
PR00081   GDHRDH
IPR016040 NAD(P)-binding domain (Domain)
[157-400] 1e-79 G3DSA:3.40.50.720
G3DSA:3.40.50.720   NAD(P)-bd
IPR019587 Polyketide cyclase/dehydrase (Family)
[4-126] 1.4e-09 PF10604
PF10604   Polyketide_cyc2
IPR023393 START-like domain (Domain)
[4-117] 2.5e-12 G3DSA:3.30.530.20
G3DSA:3.30.530.20   G3DSA:3.30.530.20
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
Griseo_00290 Griseo_00290   Griseo_00310 Griseo_00310
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