| Category | 3.4 other modification |
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| Product | cyclase/dehydratase |
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| Product (GenBank) | cyclase |
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| Gene | |
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| Gene (GenBank) | zhuI |
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| EC number | |
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| Keyword | - 1st ring
- unreduced polyketide
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| Note | |
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| Note (GenBank) | |
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| Reference | - ACC
- Q9F6D3
- PmId
[10931852] Cloning, nucleotide sequence, and heterologous expression of the biosynthetic gene cluster for R1128, a non-steroidal estrogen receptor antagonist. Insights into an unusual priming mechanism. (J Biol Chem. , 2000)
[21870821] Structural and biochemical characterization of ZhuI aromatase/cyclase from the R1128 polyketide pathway. (Biochemistry. , 2011) - comment
- [PMID: 10931852](2000)
R1128 gene clusterがあると予測されるStreptomyces sp. R1128の40kb領域をS.lividans K4-114で異種性発現し、産物としてR1128Cと新規産物HU235を検出。
この領域をシークエンスして、生合成genesがすべて含まれていそうな17kb領域をサブクローニング、oligonucleotide walkingして正確な配列を得た。
zhuI: Cyclase
配列解析に基づき、monodomain proteinであるZhuI は、C-9で還元されていないpolyketideの最初の環化を担うaromatase/cyclaseであると提唱されている。
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[PMID: 21870821](2011)
C7-C12-specific first-ring ARO/CYCであるZhuI の結晶構造解析。
著者らの既報C9-C14 first-ring ARO/CYC TcmN との構造比較。
Docking studiesと、in vitro活性測定と共役しているsite-directed mutagenesisで、ZhuI pocket residues R66, H109, and D146 が酵素機能に重要であることを実証。
ZhuI は、非還元polyketide鎖で働き、C7-C12 cyclizationと1st ringのみのaromatizationを触媒するARO/CYC enzymes class 2に属するmono-domain proteinである。
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| Related Reference | - ACC
- P23154
- PmId
[9630896] Engineered biosynthesis of novel polyketides: properties of the whiE aromatase/cyclase. (Nat Biotechnol. , 1996)
[22432862] Insight into the molecular basis of aromatic polyketide cyclization: crystal structure and in vitro characterization of WhiE-ORFVI. (Biochemistry. , 2012) - comment
- Blast 67th, id29%, 1e-07
S.coelicolor_SCO5315
Putative polyketide cyclase(WhiE ORF VI)
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[PMID:9630896](1996) abstract
bifunctional aromatase/cyclaseであるとされるwhiE-ORFVI, mminimal PKS, ketoreductase genesを組み合わせて産物解析。この結果からTcmN に似た特性を持つと示された。
whiE aromatase/cyclaseは、非還元骨格の1st cyclizationの位置特異性に影響しうるが、還元された骨格では影響しない。また、2nd ring aromatizationも担う。
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[PMID:22432862](2012) abstract
WhiE ARO/CYCのapo結晶構造解析。
in vitro PKS reconstitution assaysと共役したSite-directed mutagenesisで、polyketide cyclization特異性の重大な決定因子である内部pocket残基を同定。
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- 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
- Blast 123rd, id29%, 0.0004, N末部分hit
Streptomyces glaucescens_tcmN
Multifunctional cyclase-dehydratase-3-O-methyl transferase tcmN
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[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。
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[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。
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R1128 zhu cluster論文のref
[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。
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[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。
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R1128_00080
Location
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![[1-150] 2.6e-13 PF10604](../../img/H.gif "[1-150] 2.6e-13 PF10604"){kind=small}
![[1-141] 1.7e-14 G3DSA:3.30.530.20](../../img/X2.gif "[1-141] 1.7e-14 G3DSA:3.30.530.20"){kind=small}
