Gelda2_00280 : CDS information

Location

Organism	Streptomyces geldanamycininus
Strain	NRRL 3602 (=NBRC 14620)
Entry name	Geldanamycin
Contig	AY952143
Start / Stop / Direction	4,058 / 5,224 / + [in whole cluster] 4,058 / 5,224 / + [in contig]
Location	4058..5224 [in whole cluster] 4058..5224 [in contig]
Type	CDS
Length	1,167 bp (388 aa)

Annotation

Category	2.2 modification addition of starter unit
Product	putative 3-amino-5-hydroxybenzoic acid synthase/UDP-3-keto-D-glucose aminotransferase putative AHBA synthase/UDP-3-keto-D-glucose aminotransferase
Product (GenBank)	AHBA synthase
Gene	ahba-B
Gene (GenBank)
EC number	4.2.1.144 2.6.1.-
Keyword	AHBA
Note	bifunctional protein
Note (GenBank)	ORF5; 3-amino-5-hydroxybenzoate synthase; AHBA biosynthetic pathway
Reference	ACC Q49BC1 PmId [16085885] Insights into the biosynthesis of the benzoquinone ansamycins geldanamycin and herbimycin, obtained by gene sequencing and disruption. (Appl Environ Microbiol. , 2005) comment 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、一部の遺伝子欠損株を作成してその生合成における関与を調べた文献。 gdm PKS clusterから30kb以上離れたところにあるgeldanamycinに関連するAHBA生合成clusterを同定し、配列解析から6つのORFsを明らかにしている。 ahba-B : AHBA-synthase ahba-Bのdeletion mutantは一貫してgeldanamycinを産生できない。 ahba-B disruption mutantへAHBAを与えたら、完全にgeldanamycin産生を回復した。
Related Reference	ACC O52552 NITE Rifam_00310 PmId [9497318] 3-Amino-5-hydroxybenzoic acid synthase, the terminal enzyme in the formation of the precursor of mC7N units in rifamycin and related antibiotics. (J Biol Chem. , 1998) [10433690] Crystal structure of 3-amino-5-hydroxybenzoic acid (AHBA) synthase. (Biochemistry. , 1999) [12207505] Characterization of the early stage aminoshikimate pathway in the formation of 3-amino-5-hydroxybenzoic acid: the RifN protein specifically converts kanosamine into kanosamine 6-phosphate. (J Am Chem Soc. , 2002) [21081954] The biosynthesis of 3-amino-5-hydroxybenzoic acid (AHBA), the precursor of mC7N units in ansamycin and mitomycin antibiotics: a review. (J Antibiot (Tokyo). , 2011) comment Blast id71%, 1e-157 Amycolatopsis mediterranei_rifK RifK [DoBISCUIT]AHBA synthase/UDP-3-ketoglucose aminotransferase --- [PMID: 9497318](1998) S699株使用。 gene name表記なし。AHBA synthase配列記載あり、このORFに一致。また、rifamycin cluster報告論文[PMID: 9512878]でも引用されている。 AHBA synthaseをA.mediterraneiから精製、クローニング、シークエンス、E.coliで過剰発現、recombinant enzyme活性確認。 AHBA synthaseをコードする遺伝子の不活化でrifamycin非産生、AHBA synthaseで補うと産生回復。 AHBA synthaseは、rifamycin PKSのstarter unitであるAHBAの合成過程で、aminoDHS→AHBAを触媒する。 AHBA: 3-amino-5-hydroxybenzoic acid aminoDHS: 5-deoxy-5-amino-3-dehydroshikimate --- [PMID: 10433690](1999) 構造解析 active siteは2つのsubunitの残基で編成されるので、AHBA synthaseはhomodimerで活性がある。 --- [PMID: 12207505](2002) rif gene cluster内に他に候補がないので、RifKがAHBA synthaseに加えて2つめの機能として、aminoDAHPの前駆体にN原子を導入することが考えられる。 UDP-3-ketoglucose→UDP-kanosamine aminoDAHP = 4-amino-3,4-dideoxy-D-arabino-heptulosonic acid 7-phosphate --- [PMID: 21081954](2011) AHBA生合成に関するreview. A. mediterraneiにおけるAHBA形成のcomplete pathwayが示されている(Fig. 9)。発現、精製したoxidoreductase候補RifLに活性が見られないことから、RifLが不安定であり、2つめの機能として酸化されたUDP-glucoseにNを動員するとされるRifKとcomplexを形成して安定化すると考えられる。 rifKLの同時発現で得られたタンパクは、UDP-glucoseでNAD+→NADHする活性が見られたが、dTDP-glucoseでは見られない。この反応にglutamineを加えると活性は拡大する。よってglutamineがN源である。 RifL: UDP-D-glucose + NAD+ → UDP-3-keto-D-glucose + NADH RifK: UDP-3-keto-D-glucose + glutamine → UDP-kanosamine
Related Reference	ACC Q848A8 NITE Gelda_00190 PmId [16502293] Identification of AHBA biosynthetic genes related to geldanamycin biosynthesis in Streptomyces hygroscopicus 17997. (Curr Microbiol. , 2006) [18214443] The LuxR family members GdmRI and GdmRII are positive regulators of geldanamycin biosynthesis in Streptomyces hygroscopicus 17997. (Arch Microbiol. , 2008) comment Blast id95%, 0.0 Streptomyces hygroscopicus 17997_gdnA 3-amino-5-hydroxybenzoic acid synthase --- [PMID:16502293](2006) S. hygroscopicus 17997のcosmid libraryをスクリーニングしたところ、2つのlociに分離したAHBA生合成gene clustersが発見された。このclustersは配列相同性と遺伝子編成の比較からbenzenic AHBA gene cluster(gdn)とnaphthalenic AHBA gene cluster(shn)に分けられた。 gdnA: AHBA synthase 5-deoxy-5-amino-3-dehydroshikimate(aDHS) → AHBAへのdehydrationを触媒するAHBA synthaseであるAnsF/RifKに関連する。 gdn genesは、rifamycin or naphthomycinよりansatrieninでのAHBA生合成genesに似ている。 gdnAを含むgdn cluster deleted mutantはgeldanamycin収量が75%減った。最も保存されているgdnA, -O, -Pのdeleted mutantでもgeldanamycin収量が75%減った。 --- [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。 A (gdnA): AHBA synthase gene geldanamycin polyketide骨格生合成に関連した遺伝子としてpks, gdmF, and gdnA-O-Pの転写を観察している。これらの遺伝子はgdmRI and gdmRII によって転写レベルでpositiveに調節される。

Sequence

>putative 3-amino-5-hydroxybenzoic acid synthase/UDP-3-keto-D-glucose aminotransferase [AHBA synthase]
MSNDVRLGSELPAWPQYGDEEREGLIRALDQGQWWRIGGGEVDAFEAEFAAAHGSEHALA
VTNGTHALELALEVLGIGAGTEVIVPAFTFISSSQAAQRLGAVAVPVDVDPDTYCIDPSA
VEAAIGPRTRAIMPVHMAGQMCDMDALGKLSADSGVPLIQDAAHAHGAQWRGKKVGELGS
VAAFSFQNGKLMTAGEGGAVLFPDAEMYERGFVRHSCGRPPSDRGYFHRTSGSNFRLNEF
SASVLRAQLGRLEDQITTREQRWPVLSRLLAEIPGVVPQSRDDRGDRNPHYMAMFRVPGL
TEERRAKIVDLLIERGVPAFVAFRAVYRTDAFWEMAAPDLTVDELARRCPHSEALTRDCL
WLHHRVLLGSEEQMHEVAAIVADVLASS

>putative 3-amino-5-hydroxybenzoic acid synthase/UDP-3-keto-D-glucose aminotransferase [AHBA synthase]
ATGAGCAATGATGTGCGCCTGGGATCCGAGCTGCCCGCATGGCCTCAGTATGGCGACGAG
GAGCGCGAGGGGCTCATTCGGGCCCTGGATCAGGGGCAGTGGTGGCGCATCGGGGGCGGT
GAGGTCGACGCCTTCGAGGCGGAGTTCGCCGCGGCCCACGGCAGCGAGCACGCCCTCGCG
GTCACCAACGGAACGCACGCGCTGGAACTCGCCCTCGAGGTACTCGGCATCGGAGCCGGC
ACCGAGGTGATCGTTCCCGCGTTCACCTTCATCTCGTCCTCGCAGGCCGCGCAGCGGCTG
GGCGCGGTGGCCGTTCCCGTGGACGTGGACCCGGACACCTACTGCATCGATCCGTCGGCG
GTCGAGGCGGCCATCGGCCCGAGGACCCGCGCGATCATGCCGGTGCACATGGCGGGTCAG
ATGTGCGACATGGACGCGCTGGGCAAGCTGTCCGCCGACTCGGGGGTGCCGCTGATCCAG
GACGCGGCCCACGCCCACGGAGCGCAGTGGCGCGGCAAGAAGGTCGGTGAGCTGGGCTCG
GTCGCCGCGTTCAGTTTTCAGAACGGGAAGCTTATGACCGCCGGTGAGGGCGGCGCCGTG
CTGTTCCCCGACGCCGAGATGTACGAGCGGGGCTTCGTCCGGCACAGCTGCGGACGTCCG
CCCTCCGACCGCGGCTACTTCCACCGCACCTCGGGCTCCAACTTCCGGCTGAACGAGTTC
TCCGCCTCGGTGCTGCGCGCCCAACTCGGCCGCCTGGAGGACCAGATCACCACGCGTGAG
CAGCGCTGGCCGGTGCTGAGCCGACTGCTCGCCGAGATCCCCGGTGTCGTACCGCAGTCG
CGCGACGACCGCGGTGACCGCAACCCGCACTACATGGCGATGTTCCGGGTGCCGGGTCTC
ACCGAGGAGCGCCGCGCGAAGATCGTCGACCTGCTCATCGAGCGCGGGGTGCCCGCGTTC
GTCGCCTTCCGCGCGGTCTACCGTACGGACGCATTCTGGGAGATGGCGGCGCCGGACCTG
ACGGTGGACGAGCTCGCCCGCCGCTGCCCGCACTCCGAGGCGCTCACCCGCGACTGCCTA
TGGCTGCACCACCGGGTGCTGCTGGGCAGCGAGGAGCAGATGCACGAAGTGGCCGCCATC
GTCGCCGACGTGCTCGCGAGCTCATGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR000653 DegT/DnrJ/EryC1/StrS aminotransferase (Family) PIRSF000390 PLP_StrS PF01041 DegT_DnrJ_EryC1 IPR015421 Pyridoxal phosphate-dependent transferase, major region, subdomain 1 (Domain) G3DSA:3.40.640.10 PyrdxlP-dep_Trfase_major_sub1 IPR015422 Pyridoxal phosphate-dependent transferase, major region, subdomain 2 (Domain) G3DSA:3.90.1150.10 PyrdxlP-dep_Trfase_major_sub2 IPR015424 Pyridoxal phosphate-dependent transferase, major domain (Domain) SSF53383 PyrdxlP-dep_Trfase_major
SignalP	No significant hit
TMHMM	No significant hit

Gelda2_00270 Gelda2_00290