Gelda2_00130 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces geldanamycininus
Strain	NRRL 3602 (=NBRC 14620)
Entry name	Geldanamycin
Contig	AY179507
Start / Stop / Direction	66,360 / 64,312 / - [in whole cluster] 55,060 / 53,012 / - [in contig]
Location	complement(64312..66360) [in whole cluster] complement(53012..55060) [in contig]
Type	CDS
Length	2,049 bp (682 aa)

Annotation

Category	3.4 other modification
Product	putative carbamoyltransferase
Product (GenBank)	GdmN
Gene
Gene (GenBank)	gdmN
EC number	2.1.3.-
Keyword
Note
Note (GenBank)	putative carbamoyltransferase
Reference	ACC Q84G19 PmId [12586396] Cloning and characterization of a gene cluster for geldanamycin production in Streptomyces hygroscopicus NRRL 3602. (FEMS Microbiol Lett. , 2003) comment 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。 GdmN (682aa) : CT(carbamoyltransferase) kanamycin resistance geneの挿入によるgdmH geneの破壊により、geldanamycinと共に4,5-dihydro-7-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycinが検出されている。これはgdmHの下流にあるgdmNがリードスルー発現したため、gdmNの部分的な不活化が起こっていると考えられている。
Related Reference	PmId [15355082] Inactivation of the carbamoyltransferase gene refines post-polyketide synthase modification steps in the biosynthesis of the antitumor agent geldanamycin. (J Am Chem Soc. , 2004) [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合成クラスターの遺伝子破壊株を作成し、特性を調べた論文報告あり。 [PMID:15355082](2004) gel8(S. hygroscopicus NRRL 3602のgdmNと同等の遺伝子、GenBank未登録)破壊株は、野生株の主要代謝産物であるgeldanamycinおよび17-O-demethylgeldanamycinを全く合成しなかったが、その代わり、C-7がカルバモイル化されていない物質(4,5-dihydro-7-O-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycin, 4,5-dihydro-7-O-descarbamoyl-7-hydroxy-17-O-demethylgeldanamycin)が代謝産物として検出された。 →gel8はcarbamoyltransferaseをコードする遺伝子であることを裏付ける結果。 [PMID:18600054](2008) gel8＆gel7(S. hygroscopicus NRRL 3602のgdmMと同等の遺伝子、GenBank未登録)破壊株は、C-4/5二重結合が無く、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 Q06BM1 NITE Gelda_00040 PmId [18214443] The LuxR family members GdmRI and GdmRII are positive regulators of geldanamycin biosynthesis in Streptomyces hygroscopicus 17997. (Arch Microbiol. , 2008) [18667782] A new post-PKS modification process in the carbamoyltransferase gene inactivation strain of Streptomyces hygroscopicus 17997. (J Antibiot (Tokyo). , 2008) [20683449] 7-O-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycin, a minor component from the gdmN disruption mutant of Streptomyces hygroscopicus 17997. (J Antibiot (Tokyo). , 2010) comment Blast id93%, 0.0 Streptomyces hygroscopicus(17997)_gdmN GdmN --- [PMID:18214443](2008) geldanamycin生合成clusterにあるpositive regulators GdmRI and GdmRII に関する報告。 cluster schemeあり。 N (gdmN) : Carbamoyltransferase gene carbamoyltransferaseをコードするPKS後修飾遺伝子gdmN の転写は、gdmRI and gdmRII の転写と相関せず、もっと早期に転写を開始する。gdmRI or gdmRII の遺伝子破壊をしても、gdmN は転写される。 --- [PMID:18667782](2008) apramycin resistance gene aac3 (IV)を挿入してcarbamoyltransferase gene gdmNを不活化したS. hygroscopicus 17997株では、4,5-dihydro-7-O-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycin と 4,5-dihydro-7-O-descarbamoyl-7-hydroxy-19-O-glycylgeldanamycinが得られた。 4,5-dihydro-7-O-descarbamoyl-7-hydroxy-19-O-glycylgeldanamycinは、GDM-pksが不活化されているS. hygroscopicus 17997株（geldanamycin非産生だが、gdmNがコードする酵素活性は保持されている）によって4,5-dihydro-19-O-glycylgeldanamycinへと変換された。これら新規化合物はHepG2ガン細胞に対する細胞毒性の低下を示したが、水溶解度の上昇を示した。 --- [PMID:20683449](2010) S. hygroscopicus 17997のgdmN破壊mutantで、他に発見されていないgeldanamycin類似体があるかどうか調査。発酵84hの上清から7-O-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycinを分離、同定。中間体や類似体の構造と生物変換実験の結果から、geldanamycin生合成におけるcarbamoyltransferaseはC-4,5が単結合されている基質に特異的であることが結論付けられた。
	ACC Q8KUG9 NITE Ansam_00230 PmId [14624546] The post-polyketide synthase modification steps in the biosynthesis of the antitumor agent ansamitocin by Actinosynnema pretiosum. (J Am Chem Soc. , 2003) [22195559] Dual carbamoylations on the polyketide and glycosyl moiety by asm21 result in extended ansamitocin biosynthesis. (Chem Biol. , 2011) comment Blast id60%, 0.0 Actinosynnema pretiosum subsp. auranticum_asm21 O-carbamoyltransferase --- [PMID:14624546](2003) 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。 asm21 deletion mutantは、19-chloroproansamitocinと20-O-methyl-19-chloroproansamitocinを蓄積。これらにはcarbamoyl基がないことから、asm21はcarbamoyltransferaseをコードする。 --- [PMID:22195559](2011) asm21不活化mutantにおいて4つの産物が蓄積。 20-O-methyl-19-chloroproansamitocin　←固形培地での主要産物 19-chloroproansamitocin　←液体培地での主要産物 14-beta-hydroxy-20-O-methyl-19-chloroisoproansamitocin 14-alpha-hydroxy-20-O-methyl-19-chloroisoproansamitocin Asm21のN末伸長とC末の保存が必要なことを、asm21 mutantの相補により確認。 E.coli発現したHis-tagged Asm21を用いて活性確認。 Asm21はasm21 mutantで蓄積したすべての産物をcarbamoyl化できた。また、kinetics測定結果から、20-O-methyl-19-chloroproansamitocinがAsm21の望まれた基質であると示された。固形培地で培養されたA. pretiosum ATCC 31565から新たに分離された4''-O-carbamoyl ansamitocinosideは、ansamitocin P-3のN-methyl基の代わりにamide nitrogenに付着したbeta-D-glucosyl部分を持っており、polyketide骨格と糖部分の両方でcarbamoyl化されている。このN-glucosyl部分にあるC-4 OH基のcarbamoylationも、Asm21が触媒することが確認された。触媒定数から、Asm21がpolyketide骨格よりもglucosyl部分のcarbamoylationを好むことが示された。

Sequence

>putative carbamoyltransferase [GdmN]
MLVLGLNGNFSAADTDVVPQLGEVFFHDSAASLIRDGELVAAVEEERLNRIKKTTKFPLN
AVRECLALAGARPEDVDAVGYYFPENHIDTVLNHLYTEYPRAPLRYSRELIRQRLKEGLG
WDLPDEKLVYVPHHEAHAYSSYLHSGMDSALVLVLDGRGELHSGTVYRAEGTRLEKLADY
PVPKSLGGLYLNATYLLGYGFGDEYKVMGLAPWGNPETYRDTFAKLYTLQDNGEYELHGN
IMVPNLVSPLFYAEGFRPRRKGEPFTQAHRDFAAALQETVEKIVLHILEYWAKTSGHSRL
CFGGGVAHNSSLNGLILKSGLFDEVFVHPASHDAGAGEGAAYAAAASLGTLERPGKRLLS
ASLGPALGGREQIRARLADWAPLIDVEFPDDAVETAAGLLAEGQVLGWAYGRSEFGPRAL
GHRSIVADARPEENRTRINAMVKKREGFRPFAPVVTAEAARDYFDLSGADGNHEFMSFVV
PVLPERRTELGAVTHVDGTARVQVVSAESGERFHRLVRRFGELTGTPVLLNTSFNNNAEP
IVQSLDDVVTSFLTTDLDVLVVEDCLVRGKASPDLGVLVPRFRPVTRLVERRTAGPDASA
GAKTHEIHLDYDGGPSAKVSPELYELLGAVDGTTTLGDLAKTVGGLSDALATEVFALWEQ
RFLTLAPAGDIGPLADDGTRGH

>putative carbamoyltransferase [GdmN]
GTGCTTGTGCTCGGGCTCAACGGCAACTTCTCCGCCGCGGACACCGATGTGGTGCCGCAG
CTCGGAGAGGTGTTCTTTCATGACTCGGCGGCTTCCTTGATCCGCGACGGCGAACTCGTG
GCCGCCGTGGAGGAGGAGCGGCTCAACCGGATCAAGAAGACAACCAAATTTCCCCTCAAC
GCGGTCCGTGAGTGCCTGGCCCTGGCCGGTGCGCGGCCCGAGGACGTCGACGCGGTGGGC
TACTACTTTCCCGAGAACCACATCGACACCGTCCTCAACCACCTCTACACCGAATATCCG
AGGGCGCCCCTGCGCTACTCCCGGGAGCTGATCCGGCAGCGGCTGAAGGAGGGCCTGGGC
TGGGACCTGCCGGACGAGAAGCTGGTGTACGTGCCGCACCACGAGGCGCACGCGTACTCC
TCGTATCTGCACTCCGGCATGGACTCCGCACTGGTCCTGGTGCTGGACGGCCGTGGCGAA
CTGCACTCCGGCACCGTCTACCGCGCCGAGGGCACGCGGCTGGAGAAGCTGGCCGACTAC
CCGGTGCCCAAGTCGCTCGGCGGGCTCTACCTGAACGCCACCTATCTGCTCGGCTACGGC
TTCGGCGACGAGTACAAGGTGATGGGTCTGGCCCCCTGGGGCAACCCGGAGACCTACCGC
GACACCTTCGCCAAGCTCTACACCCTCCAGGACAACGGCGAGTACGAGCTGCACGGCAAC
ATCATGGTGCCGAACCTGGTCAGCCCGCTGTTCTACGCCGAGGGCTTCCGGCCGCGCCGC
AAGGGCGAGCCGTTCACCCAAGCGCACCGCGACTTCGCCGCCGCGCTCCAGGAGACGGTC
GAGAAGATCGTGCTGCACATCCTCGAATACTGGGCGAAGACCAGCGGCCACTCCCGCCTG
TGCTTCGGCGGTGGCGTCGCCCACAACTCCAGCCTCAACGGGCTGATCCTCAAGTCCGGA
CTCTTCGACGAGGTGTTCGTGCACCCCGCCTCGCACGACGCGGGCGCGGGCGAGGGCGCC
GCCTACGCCGCGGCGGCGAGCCTTGGCACGCTGGAGCGCCCGGGGAAGCGGCTGCTCAGC
GCGAGCCTCGGCCCGGCACTGGGCGGCCGGGAGCAGATCAGGGCACGGTTGGCCGACTGG
GCGCCGCTGATCGATGTGGAGTTCCCGGACGACGCCGTGGAGACCGCGGCCGGACTCCTC
GCCGAGGGACAGGTGCTCGGCTGGGCGTACGGCCGCTCCGAGTTCGGCCCCCGCGCCCTG
GGCCACCGCAGCATCGTCGCGGACGCACGCCCCGAGGAGAACCGGACCCGCATCAACGCG
ATGGTGAAGAAGCGCGAGGGCTTCCGGCCGTTCGCCCCGGTGGTCACCGCCGAAGCCGCC
CGCGACTACTTCGACCTCTCCGGCGCGGATGGCAACCACGAGTTCATGTCCTTCGTGGTG
CCGGTGCTGCCGGAGCGGCGTACGGAACTCGGCGCGGTCACCCACGTGGACGGCACCGCC
CGGGTACAGGTCGTCTCCGCCGAGTCCGGCGAGCGGTTCCACCGCCTGGTGCGGCGATTC
GGCGAACTGACCGGCACCCCCGTGCTCCTCAACACCTCCTTCAACAACAACGCCGAACCC
ATCGTGCAGAGCCTCGACGACGTGGTCACCAGCTTCCTGACCACCGACCTGGACGTTCTG
GTGGTGGAGGACTGCCTGGTACGCGGCAAAGCCTCGCCCGACCTGGGCGTTCTGGTGCCG
CGGTTCCGCCCGGTGACCCGGCTGGTCGAGCGCAGGACGGCCGGTCCGGACGCCTCGGCG
GGAGCCAAGACCCACGAGATCCACCTCGACTACGACGGCGGCCCGTCCGCGAAGGTGTCG
CCCGAGCTGTACGAACTGCTCGGCGCGGTCGACGGCACCACCACCCTCGGGGATCTGGCC
AAGACCGTGGGCGGGCTGTCGGACGCACTGGCCACCGAGGTGTTCGCCCTGTGGGAGCAG
CGGTTCCTCACCCTGGCCCCGGCCGGGGACATAGGGCCGTTGGCCGACGACGGTACGCGG
GGGCACTGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR003696 Carbamoyltransferase (Family) PF02543 CmcH_NodU
SignalP	No significant hit
TMHMM	No significant hit

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