Sch475_00330 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces sp.
Strain	SCC-2136
Entry name	Sch 47554
Contig	AJ628018
Start / Stop / Direction	47,966 / 45,969 / - [in whole cluster] 47,966 / 45,969 / - [in contig]
Location	complement(45969..47966) [in whole cluster] complement(45969..47966) [in contig]
Type	CDS
Length	1,998 bp (665 aa)

Annotation

Category	3.4 other modification
Product	putative 2,3-dehydratase/putative C-6 ketoreductase
Product (GenBank)	putative oxidase-reducatse
Gene
Gene (GenBank)	schP3
EC number
Keyword
Note	The N-terminal position was modified from original INSDC entry. It is proposed that this ORF oxygenase domain also serves as key enzyme bridging PKS and post-PKS reactions by catalyzing the hydrolysis and decarboxylation of the ACP-tethered angucycline to prejadomycin(2,3-dehydro-UWM6).
Note (GenBank)
Reference	ACC Q2HR25 PmId [17085966] Angucyclines Sch 47554 and Sch 47555 from Streptomyces sp. SCC-2136: cloning, sequencing, and characterization. (Mol Cells. , 2006) comment angucyclines Sch 47554 and Sch 47555の生合成に関連したentire gene clusterのクローニング、シークエンス、配列解析からの特徴づけ。 SchP3(607aa): Oxygenase-reductase UrdMに似ているので同様にC-12b hydroxylateを担いそうだと述べられている。
Related Reference	ACC Q9RPB0 NITE Urd_00170 PmId [10658661] Two new tailoring enzymes, a glycosyltransferase and an oxygenase, involved in biosynthesis of the angucycline antibiotic urdamycin A in Streptomyces fradiae Tu2717. (Microbiology. , 2000) [12512084] Urdamycin L: a novel metabolic shunt product that provides evidence for the role of the urdM gene in the urdamycin A biosynthetic pathway of Streptomyces fradiae TU 2717. (Chembiochem. , 2003) [22633416] Tailoring enzymes involved in the biosynthesis of angucyclines contain latent context-dependent catalytic activities. (Chem Biol. , 2012) comment Blast 2nd, id66%, 0.0 Streptomyces fradiae_urdM Oxygenase-reductase -- [PMID: 10658661](2000) UrdMは、N末でoxygenasesに、C末でreductasesにとても似ている。異なる触媒活性をを持つかもしれない2つの部分からなる70.5kDaのひとつのタンパクを発現する(発現確認あり)。 urdM deletion mutantは優勢にrabelomycinを蓄積したことから、UrdMはurdamycin Aのposition 12bでの酸素添加に関与することが示される。 --- [PMID: 12512084](2003) urdM(-) mutantでの2つめの産物であるurdamycin Lの分離、構造解明。主に蓄積するrabelomycinとの違いは、ring Aでの7員環lanctone環形成。これら産物の構造、18O-label実験、配列解析などから、 UrdMが12b-hydroxylationを触媒すると結論付けている。 N末のoxygenase domainによりBaeyer-Villiger oxygenationでOを取り込み7員環のlactone環が形成され、引き続きC末のreductase domainにより6員環炭素環への再編成、12b-hydroxy基生成が行われる。 urdMの不活化はC末reductase domainのほとんどをin-frame deletionしているが、N末のoxygenase domainは影響受けていない。よって7員環lactone環を持つurdamycin Lが検出されている。量が少ないのは、C末削除による折りたたみ不全のせいか。 --- [PMID: 22633416](2012) 精製されたUrdEは、2つの分離したNADPH/O2-dependent stepsで2,3-dehydro-UWM6を変換する。 UrdEは、UrdMのSDR domain UrdMredとの共役反応で2,3-dehydro-UWM6 → gaudimycin Cへ変換。よって生合成順序は UrdE(C-12 hydroxylation)-UrdE(C-12b hydroxylation)-UrdMred(C-6 ketoreduction). 全長UrdMとoxygenase domain UrdMox単独は高く不安定だが、SDR UrdMred domainは十分な量を可溶型で分離できる。この結果から、過去の提唱と異なり、UrdMoxはC-12b hydroxylationに必要ではない。UrdMoxは、JadFやLanM2のようにTEとして働くかもしれない。 UrdMredはC-6 ketoreduntionを担い、gaudimycin Cの6S配置をもたらす。 UrdMredが存在することで、UrdEはC-12b hydroxylation反応へ進行する。
	ACC Q5U915 NITE Jado_00130 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) [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) comment For N-terminal ox domain Blast 11th, id53%, 3e-91 Streptomyces venezuelae_jadF JadF --- [PMID: 15817470](2005) jadF不活化mutantは、3-OH基の残っているrabelomycinを蓄積することから、JadFは2,3-dehydrationを触媒する。精製した酵素で活性調査しようと試みているが、うまくいっていない。jadGHと一緒である必要ありか。 JadHとの類似性から、同じくbifunctional oxygenase/dehydraseであるかもしれない。 --- [PMID: 15776503](2005) jadF,G,Hの各mutant産物の比較から、JadFは3-OH基の切断に関与する。 -- [PMID: 17346045](2007) JadFはGilOIVと互換性があることを相補で確認。 multi-oxygenase complexes Jad-F-G-H (on plasmid pJadFGH)は、UWM6 + isoleucineからjadomycin Aを合成できる。 JadF/H and GilOIV/OI は、Baeyer-Villiger oxidationを用いた酸化的な5,6-結合の切断を準備し、行うことが示唆されている。そのためJadFは、2,3-dehydrataseに加えて5-hydroxylationを担うと提唱されている。 (gilvocarcin生合成において、5,6-結合の切断はGilOIIが関与することがわかっている[PMID: 22465094]) --- [PMID: 22465094](2012) 可溶型で発現できないGilOIVの代わりにJadFを使っている。 minimal PKS + JadF + acetyl-CoA/malonyl-CoA → prejadomycin よってGilOIV/JadFは2,3-dehydrataseに加えて、ACPに繋がれたangucyclineのhydrolysis and decarboxylationを触媒し、PKSとPKS後反応の架け橋をする重要な酵素である。
	ACC Q6DV92 NITE Lando_00080 PmId [15651811] Identification of the function of gene lndM2 encoding a bifunctional oxygenase-reductase involved in the biosynthesis of the antitumor antibiotic landomycin E by Streptomyces globisporus 1912 supports the originally assigned structure for landomycinone. (J Org Chem. , 2005) [22454092] Elucidation of post-PKS tailoring steps involved in landomycin biosynthesis. (Org Biomol Chem. , 2012) comment For N-terminal ox domain Blast 12th, id53%, 5e-91, N末380aaほど同士の部分hit Streptomyces cyanogenus Bifunctional oxygenase-reductase protein LanM2 --- [PMID: 15651811](2005) landomycin生合成gene clusterの同定論文[PMID:9933932](1999)で報告された配列のPositions 8767 (A) and 8772 (T)が存在せず、lanNを含んだposition 9469までstopが延長する。このORFをlanM2としている。 -- [PMID: 22454092](2012) PKS後仕立て反応に関与するとされるLanM2, E, V, Z4, Z5に関する調査。 S. lividans TK64においてminimal PKSと共にgenesを発現して産物解析。 minimal PKSのみ → UWM6 minimal PKS + lanM2 → prejadomycin よって、LanM2はまだACPに繋がれている新生angucyclineのTE様decarboxylative 2,3-dehydrationを触媒するかもしれない。 minimal PKS + lanV + lanZ4 + lanZ5 → UWM6 minimal PKS + lanE → rabelomycin よって、LanM2はPKS後の最初のステップを触媒しそう。各genesをE.coliで発現、精製して活性測定。精製したLanM2は、UWM6を含む基質候補を変換できなかった。 "combinatorial biosynthetic enzymology"において、UWM6もrabelomycinもlandomycin生合成経路の中間体ではないこと、prejadomycinがlandomycin生合成の一般的な経路中間体であることを確認。結果を総合して改訂経路を提唱。 LanM2がdehydrataseとして働き、同時にPKSに繋がれた最後の中間体の放出を担い、prejadomycin(= 2,3-dehydro-UWM6)が得られるとしている。

Sequence

>putative 2,3-dehydratase/putative C-6 ketoreductase [putative oxidase-reducatse]
MAVQVAEAPDTDVVVVGAGPVGLLLAGILRLGGARVTVLEQLAEPTDESRASVLHSRTME
ILDGLGLLDRLGPPPSAGPGHFGGIPLDLAAAHPSRFPGQWKAPQTLVEKVLYEWAAGLG
AEVRRRHTVTGLTVAEHRVDVAVTGPDGERLRFGAAYLAGCDGEQSTVRRLGGFEFPGSA
PVKELLRADISGIDIPDRRFQRHPNGVANCRRGPDGVTRLMVHQYGRAPRPGRPGPGLRR
GLPGLGAGDRRGHHRRPARLGQRLPQRPQAGGELPAQPGPPRRGRRAVQLPVGGQALNLG
LQDAAALGGKLAARITGRADDRMLDSYHAERHPVGARVLGNIEAQAQLLFGGPEVDALRA
VFGELLALEPARRHLASMISGLDGPRPAVSDTGRTEHPTATGPFTRTHRRSTMGKLTGRT
ALVTGSSRGIGRATAIRLAREGALVAVHCSRDTEGADDTVAAVEKEGGRAFAVAAELGVS
GDVHALFLELERGLKERTGETTLDIVVNNAGVMGGVAPEDVTPEQFDRLFAVNAKAPFFI
VQRALRLLPDGGRIINISSGLTRFANPQEVAYAMTKGAIDQLTLHYAKHLGPRNITVNSV
GPGITDNGTPVFDNPEAVAEMARYSVFERVGETKDIADVVAFLASDDARWITGSYLDASG
GTLLR

>putative 2,3-dehydratase/putative C-6 ketoreductase [putative oxidase-reducatse]
GTGGCCGTACAGGTTGCCGAAGCACCGGACACCGACGTGGTCGTCGTGGGCGCGGGGCCC
GTGGGTCTCCTGCTCGCCGGGATCCTGCGCCTCGGTGGCGCCCGGGTGACCGTACTGGAG
CAACTGGCCGAGCCCACCGACGAGTCACGGGCGTCGGTACTGCACTCCAGGACCATGGAG
ATCCTCGACGGTCTGGGCCTGCTGGACCGGCTCGGGCCACCGCCGAGCGCGGGCCCCGGC
CACTTCGGCGGCATCCCGCTCGACCTGGCCGCGGCGCACCCGAGCCGGTTTCCCGGCCAG
TGGAAGGCACCGCAGACACTGGTCGAGAAGGTGCTGTACGAGTGGGCCGCGGGGCTCGGT
GCCGAGGTGCGGCGCAGGCATACGGTGACCGGGCTGACGGTCGCGGAGCACCGGGTCGAC
GTCGCTGTCACCGGTCCCGACGGCGAGCGGCTGCGGTTCGGAGCGGCTTACCTCGCGGGC
TGTGACGGCGAGCAGAGCACCGTACGGCGCCTCGGAGGTTTCGAGTTCCCCGGCAGCGCC
CCGGTCAAGGAGCTGCTGCGGGCGGACATCAGCGGAATCGACATCCCGGACCGGCGCTTC
CAGCGGCATCCGAACGGGGTGGCCAACTGCCGGCGCGGGCCGGACGGCGTCACCCGCCTC
ATGGTTCACCAGTACGGCCGGGCACCCCGCCCCGGGCGGCCGGGCCCCGGACTTCGCCGA
GGTCTGCCGGGTCTGGGCGCGGGTGACCGGCGAGGACATCACCGGCGCCCGGCCCGTCTG
GGTCAACGCCTTCCACAACGCCCGCAGGCAGGCGGCGAGTTACCGGCACAGCCGGGTCCT
CCTCGCCGGGGACGCCGCGCAGTCCAGCTGCCGGTCGGCGGCCAGGCCCTCAACCTCGGT
CTCCAGGACGCGGCCGCGCTCGGCGGGAAACTCGCGGCGCGGATCACCGGCCGCGCGGAC
GACCGGATGCTCGACAGCTACCACGCCGAGCGGCACCCGGTGGGCGCACGGGTGCTCGGC
AACATCGAGGCGCAGGCCCAGCTGCTGTTCGGCGGACCCGAAGTGGACGCCCTGCGCGCG
GTGTTCGGGGAACTGCTCGCGCTCGAACCCGCCCGCCGCCACCTCGCCTCGATGATCAGC
GGGCTCGACGGCCCGCGCCCCGCCGTCTCGGACACCGGCAGGACAGAACACCCCACGGCC
ACAGGCCCGTTCACCCGCACGCACAGGAGGAGCACCATGGGCAAGCTCACCGGCAGGACC
GCGCTCGTCACCGGGTCCAGCCGCGGCATCGGACGGGCGACGGCGATCCGTCTGGCCCGC
GAGGGCGCGCTGGTCGCGGTGCACTGCTCCCGCGACACCGAGGGAGCCGACGACACCGTG
GCCGCCGTCGAGAAGGAGGGCGGCCGGGCGTTCGCCGTGGCGGCCGAACTCGGCGTGTCC
GGCGATGTGCACGCGCTCTTCCTGGAGTTGGAGCGCGGGCTGAAGGAGCGCACCGGCGAG
ACCACTCTCGACATCGTCGTGAACAACGCGGGGGTGATGGGCGGGGTGGCACCCGAGGAC
GTCACGCCCGAGCAGTTCGACCGGCTGTTCGCCGTCAACGCCAAGGCGCCGTTCTTCATC
GTGCAGCGGGCCCTGCGGCTCCTGCCCGACGGCGGACGCATCATCAACATCTCCTCCGGG
CTGACCCGGTTCGCCAACCCGCAGGAGGTGGCCTACGCGATGACCAAGGGCGCCATCGAC
CAGCTGACCCTGCACTACGCCAAGCACCTGGGCCCGCGGAACATCACCGTCAACAGCGTG
GGGCCCGGCATCACGGACAACGGCACCCCGGTCTTCGACAACCCGGAGGCCGTCGCCGAG
ATGGCGCGCTACTCGGTCTTCGAGCGTGTCGGCGAGACCAAGGACATCGCCGATGTCGTG
GCGTTCCTGGCGAGCGACGACGCCCGCTGGATCACCGGCTCCTACCTCGACGCCAGCGGC
GGCACGCTGCTGCGCTGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR002198 Short-chain dehydrogenase/reductase SDR (Family) PR00080 SDRFAMILY PF00106 adh_short IPR002347 Glucose/ribitol dehydrogenase (Family) PR00081 GDHRDH IPR002938 Monooxygenase, FAD-binding (Domain) PF01494 FAD_binding_3 IPR016040 NAD(P)-binding domain (Domain) G3DSA:3.40.50.720 no description IPR020842 Polyketide synthase/Fatty acid synthase, KR (Domain) SM00822 no description IPR020904 Short-chain dehydrogenase/reductase, conserved site (Conserved_site) PS00061 ADH_SHORT
SignalP	Eukaryota
TMHMM	Transmembrane 1

Sch475_00320 Sch475_00340