Gelda2_00140 : CDS information

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Organism
StrainNRRL 3602 (=NBRC 14620)
Entry nameGeldanamycin
Contig
Start / Stop / Direction67,534 / 66,422 / - [in whole cluster]
56,234 / 55,122 / - [in contig]
Locationcomplement(66422..67534) [in whole cluster]
complement(55122..56234) [in contig]
TypeCDS
Length1,113 bp (370 aa)
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Category2.1 modification addition of extender units
Productputative glyceroyl-ACP biosynthesis protein
putative 1,3-bisphospho-D-glycerate phosphatase/glyceroyltransferase
Product (GenBank)GdmH
Gene
Gene (GenBank)gdmH
EC number
Keyword
  • methoxymalonyl-ACP
Note
Note (GenBank)
  • similar to FkbH (putative methoxymalonyl-ACP pathway protein)
Reference
ACC
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。

GdmH (370aa) : Methoxymalonyl-ACP biosynthesis

GdmA1のmodule 2 と GdmA2のmodule 5は、2-methoxymalonateを利用する特異的なmotifsのあるAT domainsを持つ(unpublished data)。FK520とansamitocinのgene clusterで遺伝子的・機能的特徴づけされたhomologsがあることから、AT2 and AT5の基質はgdmG-gdmK genesの産物によって供給されると推定される。

gdmH破壊株(gdmNの部分的な不活化あり)はgeldanamycinと4,5-dihydro-7-descarbamoyl-7-hydroxygeldanamycinを合成した。この結果はGdmHの機能が不要であるか、その変異がパラログによりトランスに代償されることを示す。
Related Reference
ACC
Q1G727
NITE
Oxzol_00080
PmId
[16895402] The bifunctional glyceryl transferase/phosphatase OzmB belonging to the HAD superfamily that diverts 1,3-bisphosphoglycerate into polyketide biosynthesis. (J Am Chem Soc. , 2006)
comment
Blast id64%, 1e-130
Streptomyces albus_ozmB
Glyceroyl transferase/phosphatase

OzmBは、まずD-3-phosphoglyceryl-S-OzmB中間体を形成するため、glycolytic poolからD-1,3-bisphosphoglycerateを隔離し、それからD-3-glyceryl-S-OzmB種を産出するためリン酸基を除去する(phosphataseとして働く)、そして最後にpolykeide生合成のためのステージをセットするためACPにglycoryl基を移動する(glyceryl transferaseとして働く)ことが実証された。

・D-3-phosphoglycerate, ATP, Mg2+, and D-3-phosphoglycerate kinaseとOzmBのインキュベーションは、glyceryl-S-OzmBをもたらすことを質量分析で確認。

・OzmBのglycerate付着部位はC(266)-R-V-V(270).

・tautomycin生合成gene cluster由来TtmDのholo-ACP変換型とglyceryl-S-OzmBからglyceryl-S-TtmDをもたらすので、glyceryl-S-OzmBはACPの4'-Ppant部分の-SH基へglycerylを移動できる。

・脱リン酸化に重要であるaspartateを変異したOzmB(D14V)はD-3-phosphoglyceryl-S-OzmBをもたらし、phosphatase活性が廃止されている。
ACC
Q8KUG4
NITE
Ansam_00180
PmId
[11996558] Functional expression of genes involved in the biosynthesis of the novel polyketide chain extension unit, methoxymalonyl-acyl carrier protein, and engineered biosynthesis of 2-desmethyl-2-methoxy-6-deoxyerythronolide B. (J Am Chem Soc. , 2002)
[17076505] On the biosynthetic origin of methoxymalonyl-acyl carrier protein, the substrate for incorporation of "glycolate" units into ansamitocin and soraphen A. (J Am Chem Soc. , 2006)
comment
Blast id68%, 1e-110
Actinosynnema pretiosum subsp. auranticum_asm16
Putative uncharacterized protein asm16

--
[PMID: 11996558](2002)
S. lividansで、AT domainsのひとつがmethoxymalonateに特異的なATで置換されているerythromycin PKSのカセットとasm13-17を同時発現すると、予測された位置にmethoxymalonateが取り込まれた6- deoxyerythronolide Bの派生体が産生された。よって、asm13-17はmethoxymalonyl-ACP生合成に十分である。

--
[PMID: 17076505](2006)
ansamitocin producerであるActinosynnema pretiosumと、soraphen producerであるSorangium cellulosumを使った追加のfeeding実験。ラベルした基質を用いた実験に基づき、1,3-bisphospho-D-glycerateからmehoxymalonyl-ACPが合成されると結論付けている。

methoxymalonyl-ACP生合成のproposed pathway:
1,3-bisphospho-D-glycetateは、Asm16によってACP(Asm14)のthiol基(-SH)へ移される。その結果できた3-phosphoglyceryl-ACPのphosphate ester基の切断もまた、Asm16によって触媒されるかもしれない。その理由→Asm16はタンパクレベルで少なくとも25-30%の相同性をaspartate-dependent hydrolasesのHAD superfamilyのIIIC subgroup(interpro IPR010033)のメンバーに示す。これらの酵素の多くの機能は不明だが、HAD III subfamilyの特徴付けられたメンバーは明らかに大きな基質(phosphorylated proteins)を使うphosphatases(脱リン酸化酵素)である。
よってAsm16によって1,3-bisphospho-D-glycetate→glyceryl-ACPが形成される。
ACC
Q9KIE6
NITE
Asco_00080
PmId
[15179529] Engineered biosynthesis of 16-membered macrolides that require methoxymalonyl-ACP precursors in Streptomyces fradiae. (Appl Microbiol Biotechnol. , 2004)
comment
Blast id72%, 1e-146
Streptomyces hygroscopicus subsp. ascomyceticus_fkbH
FkbH

S.hygroscopicus由来fkbG-Kを導入することにより、S. fradiaeはmalonyl-CoA, methylmalonyl-CoA, ethylmalonyl-CoAに加えてmethoxymalonyl-ACPもPKS前駆体として利用できるようになることを、midecamycin PKS genes(最後から2番目の縮合ステップでmethoxymalonateを要求)の異種性発現産物で確認している。
ACC
Q06BM0
NITE
Gelda_00050
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。

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selected fasta
>putative glyceroyl-ACP biosynthesis protein [GdmH]
MTEGKPVSEPPTAVKCLVWDLDNTLWRGTLLEDGEVLPFEWVRDVITTLDERGILQSIAS
KNDHDHAWERLEALGLAEYFVLPHIGWGPKSASLRAIADRLNFADRAMAFVDDQPAERAE
VTYRLPEVRCYAAEDLAGLTRLPEFSPAVVTVDSRQRRNMYQSGFRRDAERAEFSGPDED
FLRTLDIRMGISRATERELSRVEELTLRTSQMNATGVHYPDSALRGLLTDPAHEVLVITM
ADRFGPHGAVGIVLLERHPAVWHLKLLATSCRVVSYGAGSTLLSWLADQAAQAGVHLAAD
FRRTDRNRMMEVAYRFAGFADTTCACTVALAVPDEEGVERLHLTPACQPAPTTLRLTAPE
LADAALPRSR
selected fasta
>putative glyceroyl-ACP biosynthesis protein [GdmH]
ATGACGGAGGGGAAGCCCGTGAGCGAGCCGCCGACGGCCGTCAAATGTCTCGTCTGGGAC
CTGGACAACACACTGTGGCGCGGCACCCTGCTCGAAGACGGCGAGGTGCTGCCGTTCGAG
TGGGTGCGCGATGTCATCACCACCCTCGACGAACGCGGCATTCTCCAGTCGATCGCCAGC
AAGAACGACCACGACCACGCCTGGGAGCGCCTGGAAGCGCTGGGCCTGGCCGAGTACTTC
GTACTGCCGCACATCGGCTGGGGCCCCAAGTCCGCATCGCTGCGCGCCATCGCCGATCGG
CTGAACTTCGCCGACCGCGCCATGGCGTTCGTCGACGACCAGCCCGCCGAACGGGCCGAG
GTCACCTACCGGCTCCCCGAAGTGCGCTGCTACGCGGCCGAGGACCTGGCCGGGCTCACC
CGGCTGCCCGAGTTCAGCCCCGCCGTGGTCACCGTGGACTCGCGGCAGCGCCGGAACATG
TACCAGTCCGGGTTCCGCCGTGACGCCGAGCGGGCCGAGTTCAGCGGCCCCGACGAGGAC
TTTCTGCGCACCCTGGACATACGCATGGGCATCTCCCGCGCCACGGAGCGGGAGCTGTCC
CGGGTCGAGGAACTGACCCTGCGCACCAGCCAGATGAACGCCACCGGTGTGCATTACCCC
GACTCCGCACTGCGCGGACTGCTCACCGACCCCGCACACGAGGTGCTGGTCATCACGATG
GCCGACCGGTTCGGTCCGCACGGGGCCGTCGGCATCGTGCTGCTGGAACGGCACCCCGCG
GTGTGGCATCTGAAACTGCTGGCCACCTCGTGCCGCGTGGTCTCCTACGGCGCCGGGTCC
ACCCTGCTGAGCTGGCTGGCCGATCAGGCGGCGCAGGCCGGGGTGCACCTGGCCGCCGAC
TTCCGGCGCACCGATCGCAACCGGATGATGGAGGTCGCCTACCGCTTCGCCGGGTTCGCC
GACACCACCTGCGCCTGCACCGTCGCCCTCGCGGTCCCCGACGAGGAGGGGGTCGAACGC
CTCCACCTCACCCCCGCGTGCCAGCCGGCTCCGACGACGCTGCGGCTGACGGCGCCTGAG
CTCGCCGACGCGGCGCTGCCGCGCTCCCGGTGA

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09
show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR010033 HAD-superfamily phosphatase, subfamily IIIC (Domain)
 [15-123]  1e-19 TIGR01681
TIGR01681   HAD-SF-IIIC
IPR010037 FkbH domain (Domain)
 [12-321]  6.49999999999992e-111 TIGR01686
TIGR01686   FkbH
IPR016181 Acyl-CoA N-acyltransferase (Domain)
 [188-296]  1.40000045763982e-06 SSF55729
SSF55729   Acyl_CoA_acyltransferase
 [189-321]  8.89999999999998e-07 G3DSA:3.40.630.30
G3DSA:3.40.630.30   Acyl_CoA_acyltransferase
IPR023214 HAD-like domain (Domain)
 [14-116]  5.40000000000001e-10 G3DSA:3.40.50.1000
G3DSA:3.40.50.1000   HAD-like_dom
 [11-115]  1.69999922284049e-15 SSF56784
SSF56784   HAD-like_dom
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
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