Naphcy_00090 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces arenae
Strain	DSM 40737
Entry name	Naphthocyclinone
Contig	AF218066
Start / Stop / Direction	6,885 / 5,668 / - [in whole cluster] 2,904 / 1,687 / - [in contig]
Location	complement(5668..6885) [in whole cluster] complement(1687..2904) [in contig]
Type	CDS
Length	1,218 bp (405 aa)

Annotation

Category	3.3 modification reduction
Product	putative FMNH2-dependent monooxygenase
Product (GenBank)	hydroxylase NcnH
Gene
Gene (GenBank)	ncnH
EC number
Keyword	two-component system hydroxylate
Note
Note (GenBank)
Reference	ACC Q9F0J3 PmId [11816965] Heterologous expression of the naphthocyclinone hydroxylase gene from Streptomyces arenae for production of novel hybrid polyketides. (Antonie Van Leeuwenhoek. , 2001) comment naphthocyclinone生合成minimal PKS genesの約9kbp下流にある3.5kb fragmentの解析報告。このfragmentに含まれるncnHの推定peptide配列は、hydroxylation反応を担うActVA-5 と Gra-ORF21 にとても似ている。 S. coelicolor CH999において、他cluster genesと共に発現して産物解析。 pETR512 (act KR, PKS, ARO, CYC, ncnH)の発現では、pRM5 (act KR, PKS, ARO, CYC) 発現で産生されるaloesaponarin II and 3,8 dehydroxy-methylanthraquinone-carboxylic acid (DMAC)に加えて、aloesaponarin II がhydroxylateされたP-512(1,4,7-trihydroxy-9-methylanthraquinone)を蓄積した。 data not shownではあるが、pETR537 (act KR, fren PKS, fren ARO, act CYC, ncnH)発現でhydroxylated SEK26と思われる新規追加ピークの検出、遺伝子置換によるncnH不活化でのnaphthocyclinone産生廃止も確認している。
Related Reference	ACC Q53907 NITE Actino_00110 PmId [18245777] Mechanism and regulation of the Two-component FMN-dependent monooxygenase ActVA-ActVB from Streptomyces coelicolor. (J Biol Chem. , 2008) [19246012] Biosynthesis of actinorhodin and related antibiotics: discovery of alternative routes for quinone formation encoded in the act gene cluster. (Chem Biol. , 2009) [22086671] Epoxyquinone formation catalyzed by a two-component flavin-dependent monooxygenase involved in biosynthesis of the antibiotic actinorhodin. (Chembiochem. , 2011) [23601640] Biosynthetic conclusions from the functional dissection of oxygenases for biosynthesis of actinorhodin and related streptomyces antibiotics. (Chem Biol. , 2013) comment BLAST id57%, 1e-103 Streptomyces coelicolor_actVA-ORF5 ActVA 5 protein [DoBISCUIT]FMNH2-dependent monooxygenase -- [PMID: 18245777](2008) ActVA-ORF5/ActVB systemの論文を複数出しているValton J.らの報告。 ActVA-ORF5はActVBとFMN-dependent two-component monooxygenase systemを構成する。 ActVA-ORF5は還元型flavinを利用するmonooxygenase。 AvtVBはNADH:flavin oxidoreductaseで、ActVA-ORF5に還元型FMNを供給する。 ActVA-ORF5/ActVB systemはdihydrokalafunginのhydroxylationを触媒。 ActVBが還元型FMNの移動を調節して、monooxygenase活性を調節しうる。 -- [PMID: 19246012](2009) actinorhodinで多く論文を出しているIchinose K.らの報告。 deletion mutantでvivo表現型確認。 emodinanthroneを基質としてvitro活性測定。 ActVA-ORF6よりActVA-ORF5/ActVBのほうがKm値が低い＝親和性高い。 ActVA-ORF5/ActVB systemはC-8 hydroxylationに関与すると考えられていたが、BIQs生合成clustersに共通する遺伝子であることから、共通の反応であるquinone形成におけるC-6 oxygenationを担うことが示されている。 ActVA-ORF6もこの反応を担うが、ActVA-ORF5/ActVB systemがメインルート。 6-deoxy-dihydrokalafungin → dihydrokalafungin(DHK) また、ActVA-ORF5/ActVB systemはkalafunginを基質として化合物X, Yを形成。分子量からoxygenated moleculesと推定される。よって、actinorhodin生合成経路における正しい基質は不明だが、追加的oxygenation活性がある。この結果もふまえ、C-8 hydroxylaseとしての割り当ては反証されない。 -- [PMID: 22086671](2011) vitroでActVA-ORF5/ActVB systemは、dihydrokalafungin (actinorhodin生合成中間体)から酸化的ラクトン化を通して自発的に形成されるkalafunginに対し、追加的epoxyquinone-forming activityを持つ。反応産物として、(5S,14R)-epoxykalafungin and (5R,14S)-epoxykalafunginが形成される。 -- [PMID:23601640](2013) abstract flavin:NADH oxidoreductaseとtwo-component enzyme system を形成するflavin-dependent monooxygenase(ActVA-ORF5, Gra-ORF21, Med-ORF7, AlnT)についての機能解析。 ActVA-ORF5 と Gra-ORF21は、真ん中の環にあるC-6でのp-quinone形成と、外側の環でのC-8 hydroxylationの両方をできるが、Med-ORF7 はp-quinone形成しかできない。 AlnT は外側の環でのp-quinone形成に関与する。

Sequence

>putative FMNH2-dependent monooxygenase [hydroxylase NcnH]
MPDDAQTRPTLTPTAPALTADPTAPAIPVGPVALVQRARDLAELAGKHAGDADRERRLHP
DVVRAVAEAGFGRHFVPVRWGGADGTFADLLAAVARVGEGCTSAAWVAALAATVPRMAAH
LPRQGQAEVWSDGPDTLLVGALMPLGRAERAAGGWRLTGTWSYVSGVDFSDWALVCARTA
EDGVEVPRYFALPREAYAIRDTWFTVGMRGTGSNTLSVDDVYVPDHRVCTRAAVLDGDCP
DAPADCTRVPLKAVNGLSFAAPVLGAAKGLLAEWTRWAAPRITGTGDGDPRLAENALRHG
VLARAAGEVDGAELLLDRTARAADTGALDPLLTARGGRDCALAAELLLTAADRLFRAAGT
SAQVEGSPFERGWRDVSAAVSHLVLRFEPAATAYAQAVLTAQQEP

>putative FMNH2-dependent monooxygenase [hydroxylase NcnH]
ATGCCCGACGACGCACAGACCCGGCCGACCCTCACCCCGACCGCACCGGCTCTGACGGCC
GACCCGACCGCACCGGCCATCCCGGTCGGCCCGGTCGCCCTCGTCCAGCGGGCTCGGGAT
CTCGCGGAGCTGGCGGGCAAGCACGCCGGTGACGCGGACCGGGAGCGGCGGCTCCATCCC
GACGTGGTGCGCGCGGTCGCGGAGGCGGGGTTCGGGCGGCACTTCGTGCCGGTCCGCTGG
GGCGGCGCCGACGGCACCTTCGCCGACCTGCTGGCCGCGGTCGCCCGCGTCGGCGAGGGC
TGCACGTCCGCCGCGTGGGTCGCCGCACTGGCCGCCACCGTGCCGCGCATGGCCGCCCAT
CTGCCCCGCCAGGGGCAGGCCGAGGTCTGGTCCGACGGCCCGGACACCCTGCTCGTCGGC
GCCCTGATGCCGCTCGGCCGGGCGGAACGGGCGGCCGGCGGCTGGCGGCTGACCGGCACC
TGGTCGTACGTCAGCGGTGTCGACTTCTCCGACTGGGCCCTGGTGTGCGCGCGGACGGCG
GAGGACGGCGTCGAGGTGCCACGGTACTTCGCGCTGCCCCGCGAGGCGTACGCGATCCGG
GACACCTGGTTCACCGTCGGGATGCGCGGCACCGGCAGCAACACCCTCTCCGTGGACGAC
GTGTACGTCCCGGACCACCGGGTGTGCACCCGCGCGGCCGTGCTGGACGGCGACTGCCCG
GACGCGCCCGCCGACTGCACCCGGGTGCCGCTGAAAGCGGTGAACGGCCTGTCCTTCGCG
GCACCGGTCCTGGGGGCCGCGAAGGGGCTGCTGGCGGAGTGGACGCGCTGGGCCGCACCC
CGGATCACGGGGACCGGCGACGGCGATCCCCGGCTCGCGGAGAACGCGCTGCGGCACGGG
GTGCTGGCCCGCGCCGCCGGGGAGGTGGACGGCGCCGAACTGCTGCTGGACCGTACCGCC
CGGGCGGCCGACACGGGGGCGCTCGACCCGCTGCTGACCGCGCGCGGCGGCCGGGACTGC
GCGCTCGCCGCGGAGCTGCTGCTGACCGCGGCGGACCGGCTGTTCCGGGCCGCGGGCACG
TCCGCGCAGGTCGAGGGGAGCCCGTTCGAACGCGGCTGGCGTGATGTCAGCGCGGCGGTG
AGCCATCTGGTGCTGCGCTTCGAACCGGCGGCGACGGCCTACGCCCAGGCGGTACTGACG
GCCCAGCAGGAGCCCTGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR006091 Acyl-CoA oxidase/dehydrogenase, central domain (Domain) PF02770 Acyl-CoA_dh_M G3DSA:2.40.110.10 Acyl_CoA_DH/ox_M IPR006092 Acyl-CoA dehydrogenase, N-terminal (Domain) PF02771 Acyl-CoA_dh_N IPR009075 Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase C-terminal (Domain) G3DSA:1.20.140.10 AcylCoA_DH_1/2_C SSF47203 AcylCoADH_C_like IPR009100 Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase (Domain) SSF56645 AcylCoA_dehyd_NM IPR013107 Acyl-CoA dehydrogenase, type 2, C-terminal (Domain) PF08028 Acyl-CoA_dh_2 IPR013786 Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase, N-terminal (Domain) G3DSA:1.10.540.10 AcylCoA_DH/ox_N
SignalP	No significant hit
TMHMM	No significant hit

Naphcy_00080 Naphcy_00040