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Oxtet_00080 : CDS information

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Organism
StrainATCC 10970 (=NBRC 12907)
Entry nameOxytetracycline
Contig
Start / Stop / Direction9,833 / 7,899 / - [in whole cluster]
9,833 / 7,899 / - [in contig]
Locationcomplement(7899..9833) [in whole cluster]
complement(7899..9833) [in contig]
TypeCDS
Length1,935 bp (644 aa)
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Category5.1 general function
Productputative ligase/putative oxidoreductase
Product (GenBank)OxyG
GeneoxyH/oxyG
otcY2-3/otcY2-4
Gene (GenBank)oxyG
EC number
Keyword
Note
  • The N-terminal position was modified from original INSDC entry.
  • This ORF may be a fusion gene of oxyH and oxyG.
Note (GenBank)
  • putative oxygenase
Reference
ACC
PmId
[16597959] Engineered biosynthesis of a novel amidated polyketide, using the malonamyl-specific initiation module from the oxytetracycline polyketide synthase. (Appl Environ Microbiol. , 2006)
[18422316] Identifying the minimal enzymes required for anhydrotetracycline biosynthesis. (J Am Chem Soc. , 2008)
comment
[PMID:16597959](2006)
oxytetracycline gene clusterのシークエンス、配列解析。
resistance genes otrAとotrBの間に全21genesを同定。
わかりやすくするため、gene namesがotc → oxyに変更され、振り直されている。

oxyH (otcY2-3): Acyl-CoA ligase
oxyG (otcY2-4): Oxygenase

oxyGの上流にあるoxyH にstop codon検出されず。

OxyE, OxyL, OxyG, and OxyS (OtcC)はそれぞれMtmOI, MtmOII, MtmOIII, and MtmOIVにとても似ているので、oxy and mtm gene clustersは進化的に近く関係する。

OxyGは小さな(11-kDa)quinone-forming oxygenaseであり、tetracenomycin gene cluster由来ElmH に相同である。したがっておそらく、4-keto-anhydrotetracycline(ATC)のring Aでのquinone形成に関連する。

OxyHについては詳細記載なし。

---
[PMID:18422316](2008)
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。

中間体6-methylpretetramid → ATC の変換にoxygenase候補OxyG, OxyE, or OxyRがあってもなくても、その産物特性と収量に影響なし。
Related Reference
ACC
P41636
PmId
[9008388] Molecular cloning of 4-coumarate:coenzyme A ligase in loblolly pine and the roles of this enzyme in the biosynthesis of lignin in compression wood. (Plant Physiol. , 1997)
comment
>for N-terminal OxyH

Blast 381st, id31%, 2e-49
Pinus taeda(テーダマツ)_4CL
4-coumarate--CoA ligase(EC 6.2.1.12)

圧縮ストレスにより木部での発現変化する

4CL activity
with 4-coumaric acid: 上昇
with ferulic acid: 変化なし
with caffeic acid: 低下
ACC
O54259
NITE
Nogl_00350
PmId
[19255477] Expression, purification and crystallization of the cofactor-independent monooxygenase SnoaB from the nogalamycin biosynthetic pathway. (Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. , 2009)
[20052967] Crystal structure of the cofactor-independent monooxygenase SnoaB from Streptomyces nogalater: implications for the reaction mechanism. (Biochemistry. , 2010)
comment
>for C-terminal OxyG

Blast list外、id39.08%, 4e-12
Streptomyces nogalater_snoaB
SnoaB
[DoBISCUIT]12-deoxynogalonic acid C-12 oxygenase

--
[PMID: 19255477](2009)
SnoaBは、
12-deoxy-nogalonic acid → nogalonic acid
へのposition12でのoxygenationを触媒する12-deoxy-nogalonic acid oxygenaseである。

prosthetic group, cofactor or metal ionの助けなしにoxygenation反応を実行するsmall cofactor-free oxygenasesのfamilyに属する。
methinonine→selenomethionine置換したmutantでoxygenase activityを測定して、wildと比較している。

--
[PMID: 20052967](2010) abstract
vitroでの(18)O2実験で、基質に取り込まれた酸素原子が酸素分子に由来することを確認。
結晶構造解析、site-directed mutagenesis実験により酵素反応に重要な残基を同定し、反応メカニズムを提唱。
ACC
Q8VWB4
PmId
[12399480] Expression, purification, and characterization of AknX anthrone oxygenase, which is involved in aklavinone biosynthesis in Streptomyces galilaeus. (J Bacteriol. , 2002)
comment
>for C-terminal OxyG

Blast list外、id35%, 1e-11
Streptomyces galilaeus_aknX
AknX

AknXをE.coliで過剰発現、精製、酵素活性測定。
emodinanthrone → anthraquinone emodinへ変換するanthrone oxygenase activity確認あり。
TcmHのようなoxygen activationのための補欠分子族を持たないので、peroxy anion intermediateを介した異なるメカニズムが提唱されている。

anthranol anionの形成で反応は始まり、それは固定された向きでTrp-67とのπ-π複合体形成によって安定化される。それからhydroperoxyanthroneがdioxygen添加によって形成され、続いてanthraquinone形成のためにdehydrateされる、と提唱されている(Fig9)。

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selected fasta
>putative ligase/putative oxidoreductase [OxyG]
MAERHPEGPQDSTAEGPPLDVLAQLTGGPRIDDVLSRAARRAPRRLALSGPSGDLTYAAL
EERATRCAAALRELDGEPGAVVGIAAVLDTSFAVAYFGASRARHVSAMFNPLLREERLTH
VLRSAGARTVIVPPEMYARIQAVRGDLPALRTVVLTHREAGFQEATADVPTLDELIDAAP
ATAPFAGRDPEGVANLQFTSGTTGAPKTVMLTHRNLTVNAAQTAYTHRLTPESVLLNTLP
SFHLMHLNIAVTVGATHLLRPGDDTVAALREGARHGATHLYSLPVRLARLAADDRLPELS
VPSLRAVLSGGSALPARTADVLGGHFGVPVVQGYGLAETAPSTHFDDLDHPVAGSSGRPV
PGTACRIVDLRTRAVLPVGGRGEIQVKGPQLMKGYLGRPREESVDPDGWFSTGDIGETDA
EGRLFVVDRVKDVFKCDNWLVSPLEIENVLARCPGVTDCAVFDHPDELSGAVAHALVVLA
DEAADRDAVIRFVNDQLPYYQHIKYLDVVRHIPRSPTGKIQRRDLREQTLGGTRKHATGA
THHTKGTSTMFTFINRFTVQGDAAEFEKRVGEITAHMSRQPGFRSHRLLRSAKDPQVYVE
IAEWDDAESHGRALRTETFQQAVSEVKKLASADPAPFVPVTAAG
selected fasta
>putative ligase/putative oxidoreductase [OxyG]
ATGGCCGAGCGCCACCCCGAGGGCCCGCAGGACAGCACCGCCGAGGGGCCGCCGCTCGAC
GTGCTGGCGCAGTTGACGGGCGGCCCGCGCATCGACGACGTGCTGTCGCGGGCGGCCCGC
CGCGCCCCCAGACGGCTCGCGCTGAGCGGCCCCTCAGGGGACCTGACCTACGCGGCCCTG
GAGGAGCGGGCGACGCGGTGCGCCGCCGCGCTGCGCGAACTGGACGGTGAACCCGGCGCG
GTGGTGGGCATCGCCGCCGTACTGGACACCTCGTTCGCCGTGGCGTACTTCGGCGCCTCC
CGGGCCCGGCACGTCAGCGCGATGTTCAACCCGCTGCTGCGCGAGGAGCGCCTGACGCAC
GTGCTGCGCTCGGCGGGCGCGCGGACCGTGATCGTCCCGCCGGAGATGTACGCGCGTATC
CAGGCCGTACGAGGGGACCTGCCGGCGTTGCGGACCGTGGTGCTCACCCACCGCGAGGCC
GGCTTTCAGGAGGCCACGGCCGACGTGCCCACGCTCGACGAGCTGATCGACGCGGCCCCC
GCCACGGCGCCGTTCGCCGGCCGCGACCCCGAGGGCGTGGCCAACCTCCAGTTCACCAGC
GGCACCACCGGCGCCCCGAAGACCGTCATGCTCACCCACCGCAACCTGACGGTGAACGCG
GCCCAGACCGCGTACACCCACCGGCTCACCCCCGAGTCGGTGCTGCTCAACACCCTGCCG
TCGTTCCACCTGATGCACCTGAACATCGCGGTGACCGTCGGCGCCACCCACCTGCTGCGG
CCCGGCGACGACACCGTGGCCGCACTGCGCGAGGGCGCCCGCCACGGCGCGACGCACCTC
TACAGCCTGCCGGTACGGCTGGCCCGGCTGGCGGCGGACGACCGGCTGCCGGAACTGTCC
GTGCCCAGCCTGCGGGCCGTGCTCTCCGGCGGATCGGCCCTGCCCGCGCGGACCGCCGAT
GTCCTGGGCGGGCACTTCGGCGTCCCGGTCGTCCAGGGGTACGGACTGGCCGAGACCGCG
CCGTCCACGCACTTCGACGACCTGGACCACCCGGTGGCCGGCTCGTCGGGCAGGCCCGTA
CCGGGCACCGCCTGCCGGATCGTGGACCTGCGGACCCGCGCCGTCCTCCCGGTGGGCGGC
CGCGGCGAGATCCAGGTCAAGGGGCCCCAGCTGATGAAGGGGTACCTCGGCCGGCCGCGG
GAGGAGTCCGTGGACCCGGACGGCTGGTTCTCGACCGGCGACATCGGCGAGACCGACGCG
GAGGGGCGGCTGTTCGTCGTCGACCGGGTCAAGGACGTCTTCAAGTGCGACAACTGGCTG
GTCTCGCCCCTGGAGATCGAGAACGTGCTGGCCCGCTGCCCCGGGGTGACGGACTGCGCG
GTCTTCGACCACCCGGACGAGTTGAGCGGCGCCGTCGCGCACGCGCTGGTGGTCCTGGCG
GACGAGGCCGCCGACCGCGACGCCGTCATCCGCTTCGTCAACGACCAGCTGCCCTACTAC
CAGCACATCAAGTACCTCGACGTCGTACGGCACATCCCGCGCTCGCCCACCGGCAAGATC
CAGCGCCGCGACCTGCGGGAGCAGACCCTCGGCGGCACCCGGAAGCACGCCACGGGCGCC
ACCCATCACACGAAGGGCACCTCCACCATGTTCACCTTCATCAACCGGTTCACGGTCCAG
GGCGACGCCGCCGAGTTCGAGAAGCGGGTCGGTGAGATCACCGCCCATATGTCGCGGCAG
CCCGGCTTCCGCTCGCACCGCCTGCTGCGCTCCGCCAAGGACCCGCAGGTCTATGTCGAG
ATCGCCGAGTGGGACGACGCCGAGTCGCACGGCCGCGCGCTGCGCACCGAGACGTTCCAG
CAGGCCGTGAGCGAGGTCAAGAAGCTCGCGAGCGCCGACCCGGCCCCGTTCGTCCCGGTC
ACCGCGGCCGGCTGA

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09 		show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR000873 AMP-dependent synthetase/ligase (Domain)
[56-461] 5.3e-94 PF00501
PF00501   AMP-binding
IPR007138 Antibiotic biosynthesis monooxygenase (Domain)
[550-623] 2.8e-17 PF03992
PF03992   ABM
IPR011008 Dimeric alpha-beta barrel (Domain)
[550-644] 1.3e-18 SSF54909
SSF54909   Dimeric alpha+beta barrel
IPR020845 AMP-binding, conserved site (Conserved_site)
[196-207] PS00455
PS00455   AMP_BINDING
IPR025110 Domain of unknown function DUF4009 (Domain)
[508-531] 0.0001 PF13193
PF13193   DUF4009
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
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