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Gelda2_00120 : CDS information

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Organism
StrainNRRL 3602 (=NBRC 14620)
Entry nameGeldanamycin
Contig
Start / Stop / Direction61,897 / 63,534 / + [in whole cluster]
50,597 / 52,234 / + [in contig]
Location61897..63534 [in whole cluster]
50597..52234 [in contig]
TypeCDS
Length1,638 bp (545 aa)
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Category3.1 modification hydroxylation
Productputative hydroxylase
Product (GenBank)GdmM
Gene
Gene (GenBank)gdmM
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)
  • similar to Rif19; putative FAD-dependent monooxygenase
Reference
ACC
PmId
[12586396] Cloning and characterization of a gene cluster for geldanamycin production in Streptomyces hygroscopicus NRRL 3602. (FEMS Microbiol Lett. , 2003)
[16085885] Insights into the biosynthesis of the benzoquinone ansamycins geldanamycin and herbimycin, obtained by gene sequencing and disruption. (Appl Environ Microbiol. , 2005)
comment
[PMID: 12586396](2003)
ansamycin系抗生物質geldanamycin産生のgene clusterのクローニング、及び配列解析と遺伝子破壊による特性解析についての報告。

GdmM (545aa) : Unknown

機能実験無し。
gdmL, gdmM and gdmPが、C17 hydroxylation, C12 oxidation and C4,5 unsaturationを支配しそうだが、それぞれの割り当ては実験してみないとわからない。

---
[PMID: 16085885](2005)
herbimycin生合成系gene clusterのクローニングを行い、同じbenzoquinone ansamycin系のgeldanamycin のgene clusterと比較し、一部の遺伝子破壊株を作成してその生合成における関与を調べた文献。

GdmM : Flavin-dependent monooxygenase

rif19のhomologであるgdmMは、hbm clusterにhomologなし。herbimycinのC-17は酸化されていない。

gdmM不活化mutantは、nonbenzoquinoid geldanamycin analog (KOS-1806)をもたらす。この化合物はherbimycinと同じようにC-17での置換がない。

よってgdmMはC-17での酸化に関与すると提唱されている。
Related Reference
PmId
[18600054] Characterization of tailoring genes involved in the modification of geldanamycin polyketide in Streptomyces hygroscopicus JCM4427. (J Microbiol Biotechnol. , 2008)
comment
<Streptomyces hygroscopicus JCM4427>
geldanamycinポリケチドの修飾に関わる遺伝子について、変異株を作成し特性を調べた論文。

・gel7(S. hygroscopicus NRRL 3602のgdmMと同等の遺伝子、GenBank未登録)破壊株では、geldanamycinは全く合成されなかったが、nonbenzoquinoid geldanamycin類似体である17-demethoxy-reblastatinが合成された。このことはgel7は少なくともbenzoquinone酸化工程の一つを支配していることを示す結果といえる。

・gel7＆gel8(gdmNと同等の遺伝子、GenBank未登録)破壊株は、C-4,5シス型二重結合が無く、芳香環の修飾もC-7のcarbamoylationも無い新たなnonbenzoquinoid geldanamycinを合成した。
ACC
Q9AE02
NITE
Rifam_00520
PmId
[10430893] Direct evidence that the rifamycin polyketide synthase assembles polyketide chains processively. (Proc Natl Acad Sci U S A. , 1999)
[16079331] Identification of tailoring genes involved in the modification of the polyketide backbone of rifamycin B by Amycolatopsis mediterranei S699. (Microbiology. , 2005)
comment
Blast id49%, 1e-131
Amycolatopsis mediterranei
Putative 3-(3-hydroxylphenyl) propionate hydroxylase
[DoBISCUIT]putative hydroxylase_ORF19

---
[PMID: 10430893](1999)
PKSに関する報告。
rifD, E, Fのmutantにおいて産生されたtetra-decaketideにわたる直鎖状polyketidesからの考察。
tetraketideは非修飾aromatic chromophoreを有し、penta-decaketidesはnaphthoquinoneにoxidative cyclizationあり。よってこれらの修飾はPKSの組み立て中に行われている。

---
[PMID: 16079331](2005)
PKS後修飾に関するgenesの報告。
Orf19: 3-(3-hydroxyphenyl)propionate hydroxylase-like protein

orf19は3-(3-hydroxyphenyl)propionate hydroxylasesに相同性のあるタンパクをコードする。この酵素は、フェノール構造のhydroxylationを触媒するflavoproteinsのグループである。

orf19の破壊はrifamycin Bの産生を止め、tetraketides SY4b and desacetyl-SY4bの蓄積を引き起こした。AA配列alignmentや相補実験もしている。

以上から、rifamycinのnaphthalene環部分の形成はpolyketide鎖延伸の間(RifA:module3とRifB:module4の間)に起こり、Rif-Orf19によってACP-bound tetraketide内にhydroxyl基を導入し、続いて、酵素的または自発的にoxidation, cyclizationされてからRifBの反応へ進む、と提唱している。
ACC
P77397
PmId
[9603882] Characterization of the hca cluster encoding the dioxygenolytic pathway for initial catabolism of 3-phenylpropionic acid in Escherichia coli K-12. (J Bacteriol. , 1998)
comment
Blast id30%, 5e-56
E.coli_mhpA
3-(3-hydroxy-phenyl)propionate/3-hydroxycinnamic acid hydroxylase(EC 1.14.13.127)

Catalyzes the insertion of one atom of molecular oxygen into position 2 of the phenyl ring of 3-(3-hydroxyphenyl)propionate (3-HPP) and hydroxycinnamic acid (3HCI).
ACC
Q06BM2
NITE
Gelda_00030
PmId
[18214443] The LuxR family members GdmRI and GdmRII are positive regulators of geldanamycin biosynthesis in Streptomyces hygroscopicus 17997. (Arch Microbiol. , 2008)
comment
Streptomyces hygroscopicus 17997 でのgeldanamycin生合成clusterにある対応遺伝子。

close this sectionSequence

selected fasta
>putative hydroxylase [GdmM]
MTGKEAAVDTARETDSLEAEVLIVGYGPVGQLLSVLLAQRGRRVTVVERWPEPYRHPRAV
GFDSEAARLLASAGIGDSLDKFTEPARDHAWQNTKGETLIDHEVADRGHCTWPEALSAYQ
PALESALIEHGETLPPLRILRGYEAVGLADDGDHVTLTVVGPDGEKTDLTALWVVGCDGA
NSLVRTGVGTTMTDLDFSYDWLICDVRLHEHREFRPNNLEICDPARPRTAVSAGPGHRRY
EFMRVPADDPEHFGTVESAWELLRLFDVTPENGVLDRHAVYTFQARWAERWRTGRMVLAG
DSAHLMPPFAGQGMCSGFRDAANLAWKLDLVLGGHAAPTLLDTYTTERRAHVRHAVEMSV
GLGRVVCMADPAAAADRDAAMLAARKRNIGPSAARRSVVRPLVDGLLRQDGQGRPAPYAG
QAGPQWRVCRAGTTGLFDDVVGTGFVLLYAEDVFPALDARRLTFLDSIGTRLVRMVPADT
PPAALGPRDALDVEDRYLSYLSEMDALAVLVRPDFYLFGIAEDEGELLSLVDDLATQLSP
SPTPS
selected fasta
>putative hydroxylase [GdmM]
ATGACCGGGAAGGAGGCGGCAGTGGACACCGCGCGGGAAACGGACAGCCTCGAGGCCGAG
GTGCTGATCGTCGGCTACGGACCGGTGGGCCAGCTACTGTCGGTGCTACTGGCCCAGCGC
GGGCGGCGCGTGACGGTCGTGGAGCGCTGGCCGGAGCCGTACCGGCACCCCCGGGCGGTC
GGGTTCGACAGTGAGGCCGCGCGCCTTCTGGCCTCGGCCGGGATCGGCGACTCGCTCGAC
AAGTTCACCGAACCCGCGCGGGACCACGCCTGGCAGAACACGAAGGGCGAGACGCTGATC
GACCACGAGGTGGCCGACCGGGGGCACTGCACCTGGCCGGAGGCTTTGTCGGCGTATCAG
CCCGCCCTGGAGTCCGCGCTGATCGAGCACGGGGAGACGCTGCCGCCGCTGCGGATCCTG
CGCGGATACGAGGCGGTGGGACTCGCGGACGACGGCGACCATGTGACCTTGACCGTGGTC
GGCCCGGACGGGGAGAAGACGGACCTCACCGCGCTGTGGGTGGTCGGCTGCGACGGCGCG
AACAGCCTGGTAAGGACGGGCGTCGGCACCACCATGACGGACCTCGACTTCTCGTACGAC
TGGCTGATCTGCGATGTGCGGTTGCACGAGCACCGCGAGTTCCGGCCGAACAACCTGGAG
ATCTGCGATCCGGCGCGCCCCCGGACGGCGGTGTCCGCGGGTCCTGGCCACCGGCGGTAC
GAGTTCATGCGGGTGCCCGCGGACGACCCCGAACACTTCGGCACCGTGGAGAGCGCCTGG
GAGCTGCTGCGGCTGTTCGATGTGACGCCCGAGAACGGCGTTCTGGACCGGCACGCGGTC
TACACCTTCCAGGCCCGCTGGGCGGAGCGCTGGCGGACCGGACGGATGGTGCTGGCCGGG
GACTCGGCACACCTCATGCCGCCGTTCGCGGGGCAGGGCATGTGCTCCGGATTCCGTGAC
GCGGCCAATCTGGCCTGGAAACTGGACCTGGTCCTGGGCGGACACGCGGCGCCGACGCTG
CTGGACACCTACACCACCGAGCGGCGGGCACACGTGCGGCACGCGGTGGAGATGTCGGTG
GGCCTGGGCCGGGTGGTGTGCATGGCGGACCCGGCCGCGGCGGCGGACCGTGACGCGGCG
ATGCTGGCCGCGCGCAAACGCAACATCGGCCCGAGTGCCGCCCGCCGTTCCGTGGTGAGG
CCGCTCGTGGACGGGCTGCTACGGCAGGACGGTCAGGGCCGCCCGGCACCGTACGCCGGC
CAGGCGGGCCCCCAGTGGCGAGTGTGCCGCGCGGGAACCACCGGCCTGTTCGACGACGTG
GTGGGCACCGGTTTCGTCCTCCTCTACGCCGAGGACGTGTTCCCCGCGCTGGACGCGCGG
CGGCTGACATTCCTCGACAGCATCGGCACCCGACTGGTGCGCATGGTCCCCGCGGACACG
CCCCCGGCCGCCCTGGGGCCACGGGACGCGCTGGACGTGGAGGACCGGTACCTGTCCTAT
CTGTCGGAGATGGACGCGCTGGCGGTACTGGTACGCCCGGACTTCTACCTGTTCGGCATC
GCGGAGGACGAGGGCGAACTCCTCTCTCTCGTAGACGACTTGGCCACCCAGCTGAGCCCG
TCACCCACTCCTTCGTAA

close this sectionFeature

BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09 		show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR002938 Monooxygenase, FAD-binding (Domain)
[18-358] 6.90000000000001e-64 PF01494
PF01494   FAD_binding_3
IPR003042 Aromatic-ring hydroxylase-like (Domain)
[20-42] 1.3000049540733e-33 PR00420 [170-185] 1.3000049540733e-33 PR00420 [293-308] 1.3000049540733e-33 PR00420 [308-324] 1.3000049540733e-33 PR00420 [326-344] 1.3000049540733e-33 PR00420 [344-360] 1.3000049540733e-33 PR00420
PR00420   RNGMNOXGNASE
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
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