Mith_00090 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces argillaceus
Strain	ATCC 12956
Entry name	Mithramycin
Contig	X89899
Start / Stop / Direction	12,993 / 11,398 / - [in whole cluster] 12,993 / 11,398 / - [in contig]
Location	complement(11398..12993) [in whole cluster] complement(11398..12993) [in contig]
Type	CDS
Length	1,596 bp (531 aa)

Annotation

Category	3.3 modification reduction
Product	putative oxidoreductase
Product (GenBank)	oxygenase
Gene
Gene (GenBank)	mtmOII
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)
Reference	ACC Q194R1 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 [PMID: 10102355](1999) mithramycin PKSの上流・下流に位置する2つの染色体領域のクローニング、シークエンスから、8genesを同定。 mtmOII はPKSの上流領域に含まれる。 MtmOII proteinは多様なhydroxylases and monooxygenasesに似ており、このうちのいくつかは抗生物質生合成に関与する。 mithramycin type II PKSの前後に3つあるoxygenase genesのうち、mtmOII だけが不活化でMithramycin非産生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。
Related Reference	ACC Q3S8Q4 NITE Oxtet_00120 PmId [18422316] Identifying the minimal enzymes required for anhydrotetracycline biosynthesis. (J Am Chem Soc. , 2008) comment Blast 6th, id48%, 1e-120 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 Q8KUF9 NITE Ansam_00130 PmId [14624546] The post-polyketide synthase modification steps in the biosynthesis of the antitumor agent ansamitocin by Actinosynnema pretiosum. (J Am Chem Soc. , 2003) comment Blast 173rd, id34%, 9e-43 Actinosynnema pretiosum subsp. auranticum_asm11 Oxygenase Actinosynnema pretiosumのansamitocin生合成gene clusterにある6genesの機能を、遺伝子不活化とmutantの化学分析によって調査。それらはそれぞれ halogenase (asm12), carbamoyltransferase (asm21), 20-O-methyltransferase (asm7), 3-O-acyltransferase (asm19), epoxidase (asm11), N-methyltransferase (asm10) をコードし、ansamitocin形成において6つのPKS後修飾ステップを担う。 asm11がlarge internal deletionによって不活化された株はN-demethyl-desepoxyansamitocin P-3を蓄積したことから、Asm11は4,5-epoxidaseとして同定された。
	ACC Q54171 NITE Urd_00100 PmId [7592377] Cloning and characterization of a polyketide synthase gene from Streptomyces fradiae Tu2717, which carries the genes for biosynthesis of the angucycline antibiotic urdamycin A and a gene probably involved in its oxygenation. (J Bacteriol. , 1995) [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) [22633416] Tailoring enzymes involved in the biosynthesis of angucyclines contain latent context-dependent catalytic activities. (Chem Biol. , 2012) comment Blast 275th, id33%, 2e-38 Streptomyces fradiae_urdE Putative oxygenase [DoBISCUIT]C-12/C-12b hydroxylase --- [PMID: 7592377](1995) urdEFABCDを含むcosmid purd8をS.lividans TK24へ導入すると、urdamycin抵抗性を獲得。 TCM産生株S. glaucescens GLA.OでurdEを過剰発現すると、主に6-hydroxy TCM Cを産生。TCM Cとその中間体も少量みられる。逆に、urdamycin産生株S.fradiae Tu2717へ完全なtcm clusterを導入しても、 6-hydroxy TCM Cの産生が見られることが既に報告されている。 TCM C生合成においては6-hydroxylationを担うことがわかるが、urdamycin生合成においてはC-12bでの酸素付加に関連しそうだが遺伝子破壊実験が必要、と言っている。 --- [PMID: 10658661](2000) urd cluster内にあるもうひとつのoxygenase候補UrdMに関する報告。酸素分子に由来する(oxygenaseが作用する)のは、C-12とC12bの酸素。 urdM(-)mutantで蓄積するrabelomycinは、C-4a-OHとC-12b-O-sugarがない。 4a-OHのOは酸素分子由来ではないので、UrdMが関与するのはC-12bのほう。よって消去法で、UrdEはC-12でのoxygenationに関与することがわかるとしている。 --- [PMID: 22633416](2012) 精製されたUrdEは、PgaEについて[PMID: 21595438]で述べられているように、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。UrdMredはC-6 ketoreduntionを担い、gaudimycin Cの6S配置をもたらす。

Sequence

>putative oxidoreductase [oxygenase]
MADPTRVLVAGAGPVGLTAAHELARRGLRVRLIDAAPRPAATSRAVATHPRTLETYDQMG
VIEEILENAQQIRAFTMFSRGRRLVRLDADYTTMPTRFPFTAIVEQVDTEAVLRSAVARL
GVDVEWETRLTGFSQDAEGVDVTLEHADGTTESTRVPWLVGCDGGHSTVRKLLGLPLLGE
SSETWMLADAPVDVDLPRDSIYWVHTGSQALMMVPFRRGGRWRLLDTTTAEPGTDAAVIA
DRFTRNSAPASAVRQVRTPTWTSVFTFQQRMVPRMGEGRVFVAGDAAHVHSPASGRGMNT
GVQEAYNLAWKLALVAEGHAERELLDSYSLERVPIGERLLGSTKKATFLVQLKNAFAPIA
LPVVFGLIRNVPPLRRKVQRQVLGGISGLQLDYPDSPLTRPAATGAGPRPGTRASVGSGA
DPADPGCRAWAEELRDTRWTLAVTPDAVAGAPAANSWLSVRTLGDGSQGPGPLADPNGRL
RAALGLASGGWLLVRPDGYVAARGRALGGADLRQALAAAGLRDEQHVLPHS

>putative oxidoreductase [oxygenase]
GTGGCTGACCCGACCCGGGTGCTCGTGGCGGGGGCCGGCCCGGTCGGTCTCACCGCCGCC
CATGAACTCGCCCGGCGGGGGCTGCGGGTGCGGCTGATCGACGCCGCGCCCCGCCCCGCG
GCCACCAGCCGCGCCGTGGCCACCCACCCGCGGACCCTGGAGACGTACGACCAGATGGGC
GTCATCGAGGAGATCCTCGAGAACGCCCAGCAGATCCGCGCGTTCACCATGTTCAGCCGG
GGTCGCCGGCTGGTGCGGCTGGACGCCGACTACACGACCATGCCGACGCGCTTCCCGTTC
ACGGCGATCGTCGAGCAGGTGGACACCGAGGCCGTGCTGCGCTCCGCGGTGGCCCGGCTC
GGCGTGGACGTCGAGTGGGAGACGCGGCTAACCGGGTTCTCCCAGGACGCGGAGGGTGTG
GACGTCACACTCGAACACGCCGACGGGACCACGGAGTCCACTCGGGTGCCCTGGCTGGTC
GGCTGCGACGGCGGCCACAGCACCGTGCGCAAACTGCTCGGACTGCCCCTGCTCGGTGAG
TCCAGCGAGACCTGGATGTTGGCCGACGCCCCCGTCGACGTGGACCTGCCGCGCGACAGC
ATCTACTGGGTCCACACCGGCTCCCAGGCCCTGATGATGGTGCCCTTCCGACGCGGCGGC
CGGTGGCGTCTGCTGGACACGACCACCGCCGAGCCCGGCACCGACGCCGCCGTGATCGCC
GACCGCTTCACGCGCAACTCGGCCCCGGCCTCGGCCGTCCGCCAGGTGCGCACCCCCACT
TGGACGTCGGTCTTCACCTTCCAGCAGCGGATGGTGCCGCGCATGGGCGAAGGCCGGGTC
TTTGTCGCGGGTGACGCCGCCCATGTGCACAGCCCGGCCTCCGGGAGGGGCATGAACACG
GGCGTCCAGGAGGCGTACAACCTGGCCTGGAAGCTGGCGCTGGTCGCCGAGGGACACGCG
GAACGGGAACTGCTCGACAGTTACAGCCTGGAGCGGGTACCGATCGGCGAGCGGTTGCTC
GGCTCGACCAAGAAGGCGACCTTCCTGGTGCAACTGAAGAACGCCTTCGCGCCGATCGCC
CTCCCCGTCGTCTTCGGCCTCATCCGCAACGTCCCGCCGCTGCGGAGGAAGGTGCAGCGC
CAGGTCCTGGGCGGCATCTCCGGACTTCAGCTCGACTACCCCGACTCACCGCTGACGCGG
CCCGCCGCCACCGGTGCCGGGCCGCGTCCGGGCACCCGCGCCTCGGTGGGATCGGGCGCC
GACCCGGCCGACCCCGGCTGCCGGGCCTGGGCGGAGGAACTGCGCGACACGCGCTGGACG
CTGGCGGTGACGCCGGATGCGGTGGCCGGGGCACCGGCGGCGAACAGCTGGTTGTCCGTG
CGCACGCTCGGCGACGGCAGCCAGGGGCCCGGCCCGCTTGCCGACCCGAACGGCCGGCTG
CGCGCCGCGTTGGGACTCGCGTCCGGCGGCTGGCTCTTGGTCCGCCCGGACGGTTACGTC
GCCGCGCGCGGCCGGGCACTCGGCGGCGCGGACCTGCGGCAGGCCCTGGCCGCCGCGGGT
CTGCGCGACGAACAGCACGTCCTCCCCCACTCGTGA

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	No significant hit
TMHMM	No significant hit

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