Madu_00300 : CDS information

Location

Organism	Actinomadura madurae
Strain	ATCC 39144
Entry name	Maduropeptin
Contig	AY271660
Start / Stop / Direction	48,513 / 46,957 / - [in whole cluster] 48,513 / 46,957 / - [in contig]
Location	complement(46957..48513) [in whole cluster] complement(46957..48513) [in contig]
Type	CDS
Length	1,557 bp (518 aa)

Annotation

Category	3.4 other modification
Product	putative FADH2-dependent halogenase
Product (GenBank)	halogenase
Gene	mdpC3
Gene (GenBank)	mdpC
EC number
Keyword	two-component system (S)-3-(2-chloro-3-hydroxy-4-methoxyphenyl)-3-hydroxypropionic acid
Note
Note (GenBank)
Reference	ACC B0BLN9 PmId [17918933] Characterization of the maduropeptin biosynthetic gene cluster from Actinomadura madurae ATCC 39144 supporting a unifying paradigm for enediyne biosynthesis. (J Am Chem Soc. , 2007) comment Maduropeptin生合成遺伝子クラスターの報告 GenBankではこのORFをmdpC halogenaseと登録しているが、論文中ではmdpC3 halogenaseとして記載している。登録間違えか。 mdpC3:　Halogenase Eight genes (mdpC to mdpC8 excluding mdpC5)は、L-alpha-tyrosineからの(S)-3-(2-chloro-3-hydroxy-4-methoxyphenyl)-3-hydroxypropionic acid moietyの生合成に関与するとしている。 MdpC3はhalogenase(similar to SgcC3)だと推測している。機能解析はされていない。
Related Reference	ACC O87676 NITE Balhi_00140 PmId [11880037] Glycopeptide biosynthesis in Amycolatopsis mediterranei DSM5908: function of a halogenase and a haloperoxidase/perhydrolase. (Chem Biol. , 2002) [15342578] Biosynthesis of chloro-beta-hydroxytyrosine, a nonproteinogenic amino acid of the peptidic backbone of glycopeptide antibiotics. (J Bacteriol. , 2004) comment BLAST id60% Amycolatopsis balhimycina_bhaA Halogenase --- [PMID: 11880037](2002) bhaAの8.5kb下流にあるORF(bhp)が明らかになった。BhaAとBhpはbalhimycin生合成でのClの取り込みを担う酵素として検討された。 in-frame欠損株を作成して解析。bhp欠損株ではbalhimycinを生産しなくなる。bhaA欠損株ではグリコシル化されているが塩素化されていないbalhimycinを生産した。よってhalogenase BhaAのみがbalhimycinの塩素化に必要である。 --- [PMID: 15342578](2004) beta-hydroxytyrosine (beta-HT)形成に関与するoxyDのmutantを利用して、塩素化の起こるタイミングを調査している。 oxyD mutantに塩素化されていないbeta-HTを与えると、塩素化されたbalhimycinが合成された。tyrosine前駆体がBhaAの天然基質であるなら塩素化されたbalhimycinは得られないはずなので、遊離beta-HTより早期生合成段階での塩素化反応は除外される。また、遊離beta-HTが塩素化されてchloro-beta-HT (CHT)が形成されるかを確認するため、oxyD mutantにCHTを与えて培養したが活性のある化合物は産生されず、CHTはNRPSの基質として使用されなかった。以上から、塩素化は遊離beta-HTの段階より後、たぶんbalhimycin heptapeptide coreの非リボソーム合成の際に起こると考えられる。
Related Reference	ACC Q8GMI1 NITE C1027_00090 PmId [16104723] Biosynthesis of the beta-amino acid moiety of the enediyne antitumor antibiotic C-1027 featuring beta-amino acyl-S-carrier protein intermediates. (J Am Chem Soc. , 2005) [17887753] Regiospecific chlorination of (S)-beta-tyrosyl-S-carrier protein catalyzed by SgcC3 in the biosynthesis of the enediyne antitumor antibiotic C-1027. (J Am Chem Soc. , 2007) comment BLAST id59% Streptomyces globisporus Alkylhalidase C-1027生合成遺伝子sgcC3 --- [PMID:16104723] C-1027 beta-amino acid moiety生合成の報告 SgcC2のFT-MSの結果と、SgcC1のアミノ酸依存性のATP-[32P]PPi exchange dataは、SgcC1が(S)-beta-tyrosineに特異的なadenylation enzymeで、SgcCとSgcC3はbeta-aminoacyl-S-SgcC2を基質として利用すると明記あり。 --- [PMID:17887753] SgcC3の機能解析･SgcC3はflavin adenine dinucleotide (FAD)-dependent halogenase ･SgcC2 peptidyl carrier protein-tethered substrates上で唯一活性化する･O2 and reduced FADを要求するhalogenationを触媒する･brominationを効率的に触媒するが、fluorination or iodinationは触媒しない･基質として(S)- and (R)-両方のbeta-tyrosyl-S-SgcC2を利用することができるが、3-hydroxy-beta-tyrosyl-S-SgcC2は利用できない SgcC3 は、L-alpha-tyrosineから合成される(S)-3-chloro-4,5-dihydroxy-β-phenylalanine moiety moietyの生合成において３つのenzymatic transformationを触媒する事を明らかにした。

Sequence

>putative FADH2-dependent halogenase [halogenase]
MSERTETYDRTEEYDVVVVGGGPCGSTVSTLVARQGHRVLVLEKESFPRYQIGESLLPAT
VHGICKLLGVTEELERAAFTVKRGGTFRWGANPEPWTFAFAVSSHFAGDAATAYQVERMT
FDKILLDNARRNGVEVRERVSVVDVVEEDDRVAGVRYVDTDGTRREVRARFVVDASGNKS
RIHDRVGGRRHYSEFFRNLALFGYFEGGKRMPAPNEGNILAVAFDAGWFWYIPLGPDLTS
VGAVVQPEALDRIRGDREEALRSLIADCPMIADYLSGARRVTEGPYGEIRTRKDYSYIKE
AFWKPGMVLAGDAACFIDPVFSSGVHLATYSALLAARSINTVLRGDATEADCFAEFEDRY
RREYARFHDFLVAFYDMHHDENSYFWKAKKVTRNAASDLEAFVELVGGGSSQENALVAAD
AYASDAPPSEESYSAGRHAAFRELSDIVERPVDAAGEDRDLLGSALARSVSREGTRIQVQ
AALGGNADEHVPVRPGGLVPSADGMHWSVPAAPAGTAD

>putative FADH2-dependent halogenase [halogenase]
GTGAGCGAGCGGACCGAGACGTACGACCGGACCGAGGAGTACGACGTCGTGGTGGTCGGC
GGCGGCCCCTGCGGCTCCACCGTGTCGACGCTCGTCGCACGGCAGGGCCACCGGGTGCTG
GTGCTGGAGAAGGAGAGCTTCCCCCGCTACCAGATCGGCGAGTCGCTGCTGCCGGCGACC
GTCCACGGCATCTGCAAGCTGCTCGGCGTGACCGAGGAGCTCGAGCGGGCGGCGTTCACC
GTCAAGCGCGGCGGGACGTTCCGCTGGGGCGCCAACCCGGAGCCGTGGACGTTCGCGTTC
GCCGTCTCGTCCCATTTCGCCGGAGACGCCGCGACCGCCTACCAGGTGGAGCGCATGACC
TTCGACAAGATCCTGCTCGACAACGCCCGCCGCAACGGCGTGGAGGTGCGGGAGCGGGTG
TCGGTGGTGGACGTCGTCGAGGAGGACGACCGCGTGGCGGGGGTCCGCTACGTCGACACC
GACGGGACCCGGCGCGAGGTGCGCGCCCGGTTCGTCGTCGACGCGTCCGGCAACAAGAGC
CGCATCCACGACAGGGTCGGCGGCCGCCGCCACTACTCGGAGTTCTTCCGCAACCTGGCC
CTGTTCGGCTACTTCGAGGGCGGCAAGCGGATGCCCGCCCCCAACGAGGGCAACATCCTC
GCGGTCGCGTTCGACGCGGGCTGGTTCTGGTACATCCCGCTCGGCCCCGACCTCACCAGC
GTCGGCGCGGTGGTGCAGCCGGAGGCGCTCGACCGGATCCGCGGCGACCGCGAGGAGGCG
CTGCGCTCGCTCATCGCGGACTGCCCGATGATCGCCGACTACCTGTCCGGCGCCCGCCGG
GTCACCGAGGGGCCGTACGGGGAGATCCGGACCCGCAAGGACTACTCCTACATCAAGGAG
GCGTTCTGGAAGCCGGGCATGGTGCTGGCGGGCGACGCCGCCTGCTTCATCGACCCGGTC
TTCTCCTCGGGCGTGCACCTGGCGACCTACAGCGCCCTGCTGGCGGCCCGGTCGATCAAC
ACCGTGCTGCGCGGCGACGCCACCGAGGCCGACTGCTTCGCGGAGTTCGAGGACCGGTAC
CGGCGGGAGTACGCGCGGTTCCACGACTTCCTCGTGGCCTTCTACGACATGCACCACGAC
GAGAACTCCTACTTCTGGAAGGCCAAGAAGGTGACCCGCAACGCCGCCTCCGACCTGGAG
GCGTTCGTCGAGCTGGTCGGCGGCGGGTCCTCCCAGGAGAACGCGCTGGTCGCGGCCGAC
GCCTACGCCTCCGACGCGCCGCCGTCCGAGGAGTCCTACTCCGCCGGGCGCCACGCCGCG
TTCCGCGAGCTGTCGGACATCGTCGAGCGTCCGGTGGACGCGGCGGGGGAGGACCGCGAC
CTGCTGGGGTCCGCGCTGGCCCGGTCGGTCTCCCGGGAGGGCACCCGGATACAGGTGCAG
GCCGCCCTCGGCGGCAACGCCGACGAGCACGTCCCGGTGCGTCCGGGAGGTCTGGTCCCG
TCCGCGGACGGCATGCACTGGAGCGTCCCGGCCGCACCCGCCGGGACGGCGGACTGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR003042 Aromatic-ring hydroxylase-like (Domain) PR00420 RNGMNOXGNASE IPR006905 Tryptophan halogenase (Family) PF04820 Trp_halogenase
SignalP	No significant hit
TMHMM	No significant hit

Madu_00290 Madu_00310