Jado_00140 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces venezuelae
Strain	ISP5230 (=NBRC 13096)
Entry name	Jadomycin B
Contig	AY773079
Start / Stop / Direction	14,875 / 15,552 / + [in whole cluster] 1,563 / 2,240 / + [in contig]
Location	14875..15552 [in whole cluster] 1563..2240 [in contig]
Type	CDS
Length	678 bp (225 aa)

Annotation

Category	3.4 other modification
Product	dehydrorabelomycin C-5 hydroxylase/Baeyer-Villiger monooxygenase/decarboxylase
Product (GenBank)	JadG
Gene
Gene (GenBank)	jadG
EC number
Keyword	ring opening
Note	multifunctional protein
Note (GenBank)	anthrone monooxygenase
Reference	ACC Q5U914 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) [22465094] Delineation of gilvocarcin, jadomycin, and landomycin pathways through combinatorial biosynthetic enzymology. (Curr Opin Chem Biol. , 2012) [23177193] Identification of JadG as the B ring opening oxygenase catalyzing the oxidative C-C bond cleavage reaction in jadomycin biosynthesis. (Chem Biol. , 2012) [23102024] Baeyer-Villiger C-C bond cleavage reaction in gilvocarcin and jadomycin biosynthesis. (J Am Chem Soc. , 2012) comment [PMID: 15817470](2005) jadFGH発現でUWM6 or 2,3-dehydro-UWM6→jadomycin Aへの変換が可能。 -- [PMID: 15776503](2005) PMID: 15817470のref20. JadG破壊でjadomycinなし。wildには見られない3つの化合物あり。 rabelomycin、dehydrorabelomycin, L-digitoxosyl-dehydrorabelomycin -- [PMID: 22465094](2012) GilOII + GilM + GilMT + GilR + E.coil flavin reductase Freの組み合わせで prejadomycin(=2,3-dehydro-UWM6) → defucopregilvocarcin M へ変換。このmixtureに含まれるoxygenaseはGilOII だけなので、GilOIIがC-C結合切断を担う。 GilOII の代わりにJadGを使うと、 prejadomycin(=2,3-dehydro-UWM6) → pregilvocarcin M へ変換。よって、GilOII and JadGの機能的同等性が実証されたと述べている。 (この組み合わせで糖が付加されたpregilvocarcin M(34)まで変換されるのはちょっとおかしいので、defucopregilvocarcin M(32)の書き間違いかもしれない。) -- [PMID:23177193](2012) abstract jadomycin生合成におけるB環開環反応を担う酵素としてJadGを同定。 dehydrorabelomycin → jadomycin Aへの変換におけるcofactorとしてFMNH(2) or FADH(2)を必要とする。cofactorsは、clusterに位置しているflavin reductase JadYまたはEscherichia coli Freのどちらかにによって供給されうる。 -- [PMID: 23102024](2012) E.coliで発現・精製したGilOII, GilMT, GilM, GilRを用いて、中間体dehydrorabelomycinからの反応を確認している。 dehydrorabelomycin + GilOII + NADPH + FAD + Fre でhydroxyoxepinone環をもつ化合物18を検出。 NADPH + FAD + Fre はFADH2を得るためで、FADH2の存在は必須。中間体化合物18 → defucogilvocarcin M への変換には、この後に反応することがわかっているGilMT, GilM, GilRだけでなく、GilOII も必要。以上から、GilOII はC5 hydroxylationとそれに続くBaeyer-Villiger oxidationだけでなく、decarboxylation下で開環もする。開環後の中間体aldehyde化合物12は不安定で検出されなかったが、化合物18の完全な消費が見られている。 GilOII の代わりにJadGを用いた実験で同じ結果が得られたことから、gilvocarcin と jadomycinの生合成では同じC-C結合切断反応を共有する。
Related Reference	ACC Q7X2G5 NITE Gilvo_00090 PmId [17346045] Multi-oxygenase complexes of the gilvocarcin and jadomycin biosyntheses. (J Am Chem Soc. , 2007) [22465094] Delineation of gilvocarcin, jadomycin, and landomycin pathways through combinatorial biosynthetic enzymology. (Curr Opin Chem Biol. , 2012) [23102024] Baeyer-Villiger C-C bond cleavage reaction in gilvocarcin and jadomycin biosynthesis. (J Am Chem Soc. , 2012) comment Blast 4th, id52%, 4e-64 Streptomyces griseoflavus_gilOII Putative anthrone monooxygenase GilOII(-) mutantはangucyclinone shunt productであるvinyl-dehydrorabelomycinを蓄積。 Oxygenases GilOIV and GilOIや未同定の酵素と共に、C5-C6結合の切断とoxidative rearrangementに関与すると考えられる。 -- [PMID: 17346045](2007) gilOII(-) mutantは、主要代謝産物としてangucyclinone shunt productであるvinyl-dehydrorabelomycin(8a, scheme 2)を蓄積。これはgilvocarcin pathwayの酸化的再編成カスケード内でC-C結合切断過程の必須要素としてGilOIIが参加することを証明する。 JadH and JadFはそれぞれGilOI and GilOIVと互換性があるが、jadGはgilOIIを置換することができないので、少し役割が違うのかも。 multi-oxygenase complexes Jad-F-G-H (on plasmid pJadFGH) または Gil-OI-OII-OIV (on pGilOIOIIOIV)は、UWM6からjadomycin Aを合成できるが、gilvocarcinsの典型的な骨格を再構築できない。よってgilvocarcin生合成経路では、multi-enzyme complexに必要なまだ同定されていない酵素がある(gilN, gilL, gilV, and gilMが候補)。 -- [PMID: 22465094](2012) GilOII + GilM + GilMT + GilR + E.coil flavin reductase Freの組み合わせで prejadomycin(=2,3-dehydro-UWM6) → defucopregilvocarcin M へ変換。このmixtureに含まれるoxygenaseはGilOII だけなので、GilOIIがC-C結合切断を担う。 -- [PMID: 23102024](2012) 上記Q5U914 commentに同じ。

Sequence

>dehydrorabelomycin C-5 hydroxylase/Baeyer-Villiger monooxygenase/decarboxylase [JadG]
MPLINPEDGYLTVFNLFETETYDGQARVVDEMKDIVDNATYPGWISSTVHAGVDTPGTLN
YIQWRSLADLEARYQGQKFQKKTVPLFDQLATSVKLLKTELVHAQHHPDLGAAAEVSPER
DDYAVFILFEVKPDQQQELLDTLAKPDEWIKTVPGYRSHGYYRGIDGTYVVNYAQWESKE
LYEAFHTLPEEQRPADIREGRLRARSLVTSRWANSFRAVHSRSAE

>dehydrorabelomycin C-5 hydroxylase/Baeyer-Villiger monooxygenase/decarboxylase [JadG]
ATGCCTCTGATCAACCCCGAAGACGGCTACCTGACCGTCTTCAACCTCTTCGAGACCGAG
ACCTACGACGGTCAGGCCCGCGTCGTCGACGAGATGAAGGACATCGTCGACAACGCCACG
TACCCCGGCTGGATCTCCTCCACCGTGCACGCCGGCGTCGACACCCCGGGCACCCTCAAC
TACATCCAGTGGCGCAGCCTCGCCGACCTGGAGGCGCGCTACCAGGGGCAGAAGTTCCAG
AAGAAGACCGTGCCGCTCTTCGACCAGCTCGCCACCTCCGTGAAGCTGCTCAAGACGGAG
CTCGTGCACGCCCAGCACCACCCCGACCTGGGCGCCGCCGCCGAGGTCTCGCCCGAGCGC
GACGACTACGCCGTCTTCATCCTCTTCGAGGTGAAGCCGGACCAGCAGCAGGAGCTCCTG
GACACCCTCGCCAAGCCCGACGAGTGGATCAAGACCGTCCCGGGCTACCGCTCGCACGGC
TACTACCGCGGCATCGACGGCACGTACGTCGTCAACTACGCCCAGTGGGAGAGCAAGGAG
CTCTACGAGGCCTTCCACACCCTGCCCGAGGAGCAGCGCCCCGCCGACATCCGCGAGGGC
CGGCTGCGCGCCCGCTCCCTCGTCACCTCCCGCTGGGCCAACTCCTTCCGCGCGGTCCAC
TCGCGCTCGGCGGAGTAG

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR007138 Antibiotic biosynthesis monooxygenase (Domain) PF03992 ABM IPR011008 Dimeric alpha-beta barrel (Domain) SSF54909 Dimeric alpha+beta barrel
SignalP	Eukaryota
TMHMM	No significant hit

Jado_00130 Jado_00150