Nogl_00160 : CDS information

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Organism
StrainATCC 27451 (=NBRC 13445)
Entry nameNogalamycin
Contig
Start / Stop / Direction16,679 / 15,381 / - [in whole cluster]
4,042 / 2,744 / - [in contig]
Locationcomplement(15381..16679) [in whole cluster]
complement(2744..4042) [in contig]
TypeCDS
Length1,299 bp (432 aa)
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Category2.3 modification addition of sugar moiety
Productglycosyltransferase
Product (GenBank)putative glycosyl transferase
Gene
Gene (GenBank)snogE
EC number
Keyword
  • C-7 OH group
  • nogalose
Note
Note (GenBank)
Reference
ACC
PmId
[11683270] The entire nogalamycin biosynthetic gene cluster of Streptomyces nogalater: characterization of a 20-kb DNA region and generation of hybrid structures. (Mol Genet Genomics. , 2001)
[22120896] Identification of late-stage glycosylation steps in the biosynthetic pathway of the anthracycline nogalamycin. (Chembiochem. , 2012)
comment
[PMID: 11683270](2001)
S. nogalater genomic DNA fragmentの配列解析と、異種性発現による産物解析。
nogalamycin生合成に関する20ORFsが明らかになった。

snogE: glycosyltransferase

snogEの産物は、aknS、dnmS、oleG2、desVII に似ている。
sno clusterには3つのGTsが同定されている(snogE, D, Z)が配列解析からは基質特定ができなかった。

---
[PMID: 22120896](2012)
aglycone生合成とdeoxysugar形成に必要な29ORFsを含むpSnogaoriを異種ホストS. albusに導入。
・3',4'-demethoxynogalose-1-hydroxynogalamycinone
・nogalamineがC-C結合ありrhodosamineで置換されたnogalamycin R
・nogalamineがC-C結合なし2-deoxyfucoseで置換されたnogalamycin F
がS. albus/pSnogaoriで産生された。

pSnogaoriにはGT候補snogZが含まれないが上記産物を得るので、deoxysugarの付着とC-C結合の形成にsnogZは必要ない。

残るGTs(snogEとsnogD)の機能検証のため、各geneをノックアウト。
S. albus/pSno-Delta-gE → nogalamycinone産生
S. albus/pSno-Delta-gD → 3',4'-demethoxynogalose-1-hydroxynogalamycinone産生

よってSnogEはnogalosetransferaseとして同定され、nogalamycinoneのC-7へのO-glycosylationを担う。
Related Reference
ACC
Q2P9Y9
NITE
Stref_00260
PmId
[16751529] Isolation, characterization, and heterologous expression of the biosynthesis gene cluster for the antitumor anthracycline steffimycin. (Appl Environ Microbiol. , 2006)
[18224649] Glycosylated derivatives of steffimycin: insights into the role of the sugar moieties for the biological activity. (Chembiochem. , 2008)
comment
Blast 5th, id63%, 1e-134
Streptomyces steffisburgensis_stfG
Glycosyl transferase

---
[PMID: 16751529](2006)
steffimycin生合成gene clusterのクローニング、特徴づけ。
36ORFsが見つかり、そのうち24ORFsを含む26.5 kb領域がおそらくsteffimycin生合成に関連する。

stfG: Glycosyltransferase

stfGを不活化するとcompound 3を産生。glycosylateされた化合物なし。
compound 3 = 8-demethoxy-10-deoxysteffimycinone

stfGで相補され、steffimycin産生を回復。
L-rhamnose生合成genesを持たないstf clusterをS. albusで発現しても同じcompound 3を検出。

StfG homologuesはanthracyclinesの生合成に関与するよく知られたglycosyltransferaseである。

---
[PMID: 18224649](2008) abstract
steffimycinの新しいglycosylated派生体が作成できたことから、L-rhamnosyltransferase StfGが
8-demethoxy-10-deoxysteffimycinoneへ付着する基質糖の柔軟性が実証されている。
ACC
Q2PZR4
NITE
Cosmo_00120
PmId
[16810496] Insights in the glycosylation steps during biosynthesis of the antitumor anthracycline cosmomycin: characterization of two glycosyltransferase genes. (Appl Microbiol Biotechnol. , 2006)
comment
Blast 7th, id61%, 1e-126
Streptomyces olindensis_cosG
CosG

cosG mutantはL-rhodosamineの代わりにL-rhodinoseを持った化合物を産生。
よってCosGはL-rhodosamineのtransferを担う。
L-rhodosamineと同じ位置にL-rhodinoseを配置するのは、CosGが存在するときも含め、CosTのようなGTase helper proteinが補助的に働いて位置を決めているのかもしれない。
ACC
Q9L4U6
NITE
Acla_00210
PmId
[15911373] AknT is an activating protein for the glycosyltransferase AknS in L-aminodeoxysugar transfer to the aglycone of aclacinomycin A. (Chem Biol. , 2005)
[17685523] Characterization of rhodosaminyl transfer by the AknS/AknT glycosylation complex and its use in reconstituting the biosynthetic pathway of aclacinomycin A. (J Am Chem Soc. , 2007)
comment
Blast 4th, id60%, 1e-136
Streptomyces galilaeus_aknS
Putative glycosyl transferase
[DoBISCUIT]L-rhodosamine glycosyltransferase

---
[PMID: 15911373](2005)
AknKの実験に基づき代替基質として2-deoxyfucoseを用いたAknS/Tの実験。
AknS単独でも活性はあるが、AknTがないと活性は低い。

---
[PMID: 17685523](2007)
dTDP-L-rhodosamineがAknS/AknTの自然な基質であることを確認。
これまでに代替基質として使用されていたdTDP-2-deoxyfucoseより100倍、dTDP-daunosamineより1000倍速いKcat値を示す。

partner protein AknTは、L-rhodosamine移動のためのAknSの代謝回転速度を200倍に加速する。
AknTの存在はKm値に影響せず、kcatに影響する。AknS:AknTの最適比率は1:3。

aglycone, L-rhodosamine, 2-deoxyfucose, AknS/T, AknKでの産物は2糖型aclacinomycinが主要産物だったことから、3糖目は2-deoxyfucoseでなく、これまでの提唱通りL-rhodinoseでありそう。

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selected fasta
>glycosyltransferase [putative glycosyl transferase]
MRVLLTSFAMDAHFCTAVPLAWALRSAGHEVRVAGQPALTSTITGAGLTAVPVGRDHTHG
SLLGRVGSDILALHDEADYLEARHDALGFEFLKGHNTVMSALFYSQINNDSMVDDLVDFA
RHWRPDLVVWEPFTFAGAVAARASGAAHARLLSFPDLFLSTRRLFLERMARQEPEHHDDT
LAEWLDWTLGRHGHSFDEEIVTGQWSIDQTPAPVRLDAGGPTVPMRYVPYSGLVPTVVPD
WLRRPPERPRVLVTLGITSRRVKSFLAVSVDDLFEAVAGLGVEVVATLDADQRELLGRVP
DHFRIVEHVPLDAVLPTCSAIVHHGGAGTWSTAAVYGVPQVSLGSMWDHFYRARRLEELG
AGLRLPSGELTAEGLRTRLERVLGEPSFGTAAQALSDTIAAEPSPSEVVPVLEELTGRHR
PGTREPFRALRA
selected fasta
>glycosyltransferase [putative glycosyl transferase]
GTGCGCGTACTGCTGACGTCCTTCGCCATGGACGCCCACTTCTGCACCGCCGTGCCGCTG
GCGTGGGCACTGCGGTCGGCCGGGCACGAGGTACGGGTGGCCGGCCAGCCCGCGCTCACC
TCCACCATCACGGGAGCCGGCCTGACCGCCGTGCCGGTCGGCCGCGACCACACGCACGGC
AGCCTCCTGGGCCGGGTCGGCAGCGACATCCTCGCCCTGCACGACGAGGCGGACTACCTG
GAGGCCCGTCACGACGCCCTGGGCTTCGAGTTCCTCAAAGGGCACAACACGGTGATGTCC
GCGTTGTTCTACTCGCAGATCAACAACGACTCGATGGTCGACGACCTGGTGGACTTCGCC
CGTCACTGGCGGCCCGACCTGGTCGTCTGGGAGCCGTTCACCTTCGCGGGCGCCGTGGCC
GCGCGGGCCTCGGGCGCCGCCCACGCCCGCCTGCTGTCCTTCCCCGACCTGTTCCTCAGC
ACGCGCCGCCTCTTCCTGGAGCGCATGGCGCGCCAGGAGCCCGAGCATCACGACGACACA
CTCGCCGAATGGCTCGACTGGACCCTTGGCCGGCACGGCCACTCCTTCGACGAGGAGATC
GTCACGGGGCAGTGGTCCATCGACCAGACCCCCGCCCCCGTGCGGCTCGACGCCGGCGGT
CCCACCGTGCCGATGCGGTACGTCCCCTACAGCGGACTGGTGCCCACAGTGGTGCCCGAC
TGGCTGCGCAGGCCGCCCGAGCGGCCACGGGTCCTGGTCACCCTCGGCATCACCTCACGG
CGGGTGAAGTCCTTCCTCGCCGTCTCCGTGGACGACCTTTTCGAGGCCGTGGCCGGGCTC
GGCGTCGAGGTGGTCGCCACCCTCGACGCCGACCAGCGGGAGCTGCTGGGGCGCGTGCCG
GACCACTTCCGCATCGTCGAGCACGTGCCGCTGGACGCCGTTCTGCCGACCTGCTCGGCG
ATCGTCCACCACGGCGGAGCCGGCACCTGGTCGACGGCCGCCGTGTACGGGGTGCCGCAG
GTCTCCCTGGGCTCGATGTGGGACCACTTCTACCGGGCCCGTCGCCTGGAGGAACTCGGG
GCGGGGCTGCGGCTGCCCTCCGGCGAGCTGACTGCCGAGGGGCTGCGCACCCGGCTGGAG
AGGGTGCTCGGCGAGCCCTCCTTCGGCACCGCCGCGCAGGCGCTGAGCGACACCATCGCG
GCGGAACCCAGCCCCAGCGAGGTCGTGCCGGTCCTGGAGGAGCTGACCGGACGGCACCGT
CCCGGCACCCGGGAGCCGTTCCGGGCGCTGCGCGCGTGA

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09
show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR004276 Glycosyl transferase, family 28 (Domain)
 [3-125]  1.9e-11 PF03033
PF03033   Glyco_transf_28
IPR010610 Domain of unknown function DUF1205 (Domain)
 [207-304]  7.4e-31 PF06722
PF06722   DUF1205
SignalP
 [1-23]  0.408 Signal
Bacteria, Gram-positive   
 [1-23]  0.447 Signal
Bacteria, Gram-negative   
 [1-17]  0.97 Signal
Eukaryota   
TMHMM No significant hit
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