Polk_00380 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces diastatochromogenes
Strain	Tü6028
Entry name	Polyketomycin
Contig	FJ483966
Start / Stop / Direction	46,937 / 45,312 / - [in whole cluster] 46,937 / 45,312 / - [in contig]
Location	complement(45312..46937) [in whole cluster] complement(45312..46937) [in contig]
Type	CDS
Length	1,626 bp (541 aa)

Annotation

Category	3.3 modification reduction
Product	putative oxidoreductase
Product (GenBank)	PokO2
Gene
Gene (GenBank)	pokO2
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)	monooxygenase
Reference	ACC C0JWD3 PmId [19266534] Organisation of the biosynthetic gene cluster and tailoring enzymes in the biosynthesis of the tetracyclic quinone glycoside antibiotic polyketomycin. (Chembiochem. , 2009) comment polyketomycin生合成clusterの解析論文。 pokO2: mono-oxygenase 配列解析からFAD-dependent mono-oxygenaseと機能推定。 pokO2不活化mutantはPOK-IP5を蓄積。 POK-IP5は不安定でNMRに十分な量を分離できなかったが、この不安定さと分子量から、PokO2とid53%あるmtmOII不活化で得られるpremithramycinone Gと同一であると推定される。この推定構造から、PokO2はおそらくepoxidation反応を触媒し、これにH2Oによるepoxideのcis-openingが続き、position C4a and C12aでの2つの隣接するOH基を得ると提唱される。また、pokO1 mutantでは得られるpolyketomycinをpokO1-O2 double mutantでは産生できなくなるので、PokO2はoxygenase PokO1の機能を代替できる。
Related Reference	ACC Q194R1 NITE Mith_00090 PmId [10102355] Analysis of two chromosomal regions adjacent to genes for a type II polyketide synthase involved in the biosynthesis of the antitumor polyketide mithramycin in Streptomyces argillaceus. (Mol Gen Genet. , 1999) [16856198] Premithramycinone G, an early shunt product of the mithramycin biosynthetic pathway accumulated upon inactivation of oxygenase MtmOII. (Angew Chem Int Ed Engl. , 2006) comment Blast 2nd, id54%, 1e-137 Streptomyces argillaceus_mtmOII Oxygenase -- [PMID: 10102355](1999) mithramycin type II polyketide synthaseの前後に3つあるoxygenase genesのうち、mtmOII だけが不活化でMithramycin non-producing mutantとなる。 -- [PMID: 16856198](2006) mtmOII不活化mutantからshunt産物premithramycinone Gを同定、構造解析。 13C-labeled acetateの取り込み実験。その構造と配列解析から、oxygenase MtmOI-OIII とketoreductase MtmTII を生合成経路に割り当てている。MtmOII に提唱されているのはpremithramycinoneの12a(mithramycinの2-position)にある酸素原子供給に繋がるepoxidation. 鎖長や4th ring 位置特異性に関連するPKS多酵素複合体の要素である可能性についても述べられている。
	ACC Q3S8Q4 NITE Oxtet_00120 PmId [18422316] Identifying the minimal enzymes required for anhydrotetracycline biosynthesis. (J Am Chem Soc. , 2008) comment Blast 6th, id47%, 1e-109 Streptomyces rimosus_oxyL OxyL 完全に機能的なring Aを含む最初の中間体anhydrotetracycline (ATC)の生合成に必要な最小酵素セットの同定と再構築。 in vivo and in vitro approachesを組み合わせて、6-methylpretetramid → ATC への変換に必要なのはOxyL, OxyQ, OxyTであることを確認した。 OxyLはNADPH-dependent dioxygenaseであり、6-methylpretetramid に2つの酸素原子を導入し、不安定な中間体4-keto-ATC をもたらす。 aminotransferase OxyQは4-keto-ATC の還元的アミノ化を触媒し、4-amino-ATC をもたらす。さらに、N,N-dimethyltransferase OxyTはSAM-dependent様式で、4-amino-ATC → ATC の形成を触媒する。 CH999/pWJ135(OxyABCDJKNF + OxyL)での産物確認では予想された4-keto-ATCが不安定で、分解産物として確認されている。また、dioxygenation活性をさらに確認するため、E.coliで発現、精製して準備した可溶性のholo-OxyLを6-methylpretetramid, NADPHと反応させ、直ちに上清をHPLC/MS解析したところ、4-keto-ATCのものと一致する質量の極性化合物へと変換された。このin vivoとin vitroの結果から、OxyLは6-methylpretetramidをC-12a と C-4の両方でhydroxylateするNADPH-dependent dioxygenaseであると強く示される。おそらくmonooxygenase-monooxygenase mechanismを介する。
	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 235th, id34%, 2e-35 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。

Sequence

>putative oxidoreductase [PokO2]
MAVTKGPRTPQVLVAGAGPVGLALAFELARRGIRCVSFDAKDAPANTSRAVATHPRTWRR
TTNGPGRRDAQAGREIRAFTLFQDGRRLARLDADYSTMPTRFPFTLAIEQTATEEVFRDA
LADLGVVPEWGTKLERIARDDDGVTVGLTHADGRRETVRTPWLVGCDGGHSTVRRSLELP
LIGEANQTWLLADAPLTSELPPNSIYWVRAEGGTLMAVPLADDRWRLLDTAETDYDGDPG
RLAARFERKLSQGIGHRVRIGTPTWVSVFTAQQRMVPAMRVGRCLVAGDAAHVHSPASGQ
GMNTGIQEAVNLAWKLAMVIDGHARAELLDSYTSERVPVGEALLESTKKATQMIELRSRF
TDLALPVIFGVVSRVAPIRRRMQREMLGGMSGLLLSYADRSLTVADTGGGSGPRPGTRLT
EVTDSDLTGTGWPALLTALRRPGWLLLTAPAPHEPAVADAVGRARQEHGGWLSVLSVTEA
KSATDPEMIPDSDGRVSERLGLSPGGWLLVRPDGYLLARGPALSWPALSTALGRLPLARP
R

>putative oxidoreductase [PokO2]
ATGGCAGTGACGAAAGGACCTCGCACTCCCCAGGTACTCGTGGCGGGGGCCGGCCCGGTG
GGGCTCGCCCTGGCGTTCGAACTCGCCCGCCGCGGAATCCGTTGCGTCTCATTCGACGCG
AAGGACGCGCCCGCGAACACCAGCCGCGCCGTCGCCACGCATCCGCGCACCTGGAGGCGT
ACAACAAATGGGCCTGGTCGAAGAGATGCTCAAGCGGGCCGGGAGATCCGGGCCTTCACC
CTCTTCCAGGACGGTCGCCGGCTCGCCCGCCTGGACGCGGACTACTCGACGATGCCGACC
CGGTTCCCCTTCACGCTCGCCATCGAGCAGACGGCGACCGAGGAGGTGTTCCGCGACGCG
CTCGCGGACCTCGGAGTGGTCCCCGAATGGGGTACGAAGCTGGAGCGGATCGCGCGCGAC
GACGACGGCGTGACGGTGGGGCTGACCCATGCCGACGGCCGGCGGGAGACCGTGCGCACC
CCGTGGCTGGTCGGCTGCGACGGCGGGCACAGCACCGTACGCCGTTCCCTGGAACTCCCG
CTGATCGGCGAGGCCAACCAGACCTGGCTGCTGGCCGACGCACCCCTGACCAGCGAGCTG
CCGCCCAACAGCATCTACTGGGTGCGCGCCGAGGGCGGCACCCTCATGGCGGTGCCCCTC
GCCGACGACCGGTGGCGGCTGCTGGACACCGCCGAGACCGACTACGACGGCGACCCCGGC
CGTCTCGCGGCGCGTTTCGAGCGCAAGCTCAGCCAGGGCATCGGCCACCGGGTACGGATC
GGCACCCCGACCTGGGTGTCCGTCTTCACGGCGCAGCAGCGCATGGTCCCGGCCATGCGC
GTGGGCCGCTGCCTGGTGGCGGGCGACGCGGCCCATGTGCACAGCCCGGCGTCCGGGCAG
GGCATGAACACCGGCATCCAGGAGGCCGTCAATCTGGCCTGGAAGCTCGCGATGGTCATC
GACGGACATGCCCGTGCGGAGCTGCTGGACAGCTACACCAGCGAGCGCGTGCCGGTGGGC
GAGGCCCTCCTGGAGTCCACCAAGAAGGCCACGCAGATGATCGAGCTGCGCAGCCGGTTC
ACGGACCTGGCGCTGCCCGTGATCTTCGGGGTGGTGAGCCGGGTCGCCCCCATCCGCAGG
CGGATGCAGCGGGAGATGCTCGGCGGGATGTCGGGGCTGCTGCTCTCGTACGCGGACCGT
TCGCTGACCGTCGCGGACACCGGCGGCGGCAGCGGCCCCCGCCCGGGGACCCGGCTCACC
GAGGTCACCGACTCGGACCTCACGGGCACCGGCTGGCCCGCACTGCTCACGGCACTGCGC
CGGCCCGGCTGGCTGCTGCTGACCGCCCCGGCGCCGCACGAGCCCGCCGTCGCCGACGCG
GTCGGCCGGGCACGGCAGGAGCACGGCGGCTGGCTGTCGGTGCTGAGCGTCACGGAGGCG
AAGTCGGCCACCGACCCGGAGATGATCCCCGACAGCGACGGACGGGTCTCGGAACGGCTC
GGCCTGTCCCCCGGCGGATGGCTCCTGGTCCGCCCCGACGGCTATCTGCTCGCCCGTGGG
CCCGCACTGTCCTGGCCGGCCCTGTCCACCGCGCTCGGGCGGCTGCCGCTCGCCCGTCCC
CGCTGA

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	Eukaryota Bacteria, Gram-negative
TMHMM	No significant hit

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