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Pier_00100 : CDS information

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Organism
Strain
Entry namePiericidin
Contig
Start / Stop / Direction45,028 / 46,869 / + [in whole cluster]
45,028 / 46,869 / + [in contig]
Location45028..46869 [in whole cluster]
45028..46869 [in contig]
TypeCDS
Length1,842 bp (613 aa)
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Category3.4 other modification
Productputative amide synthetase
Product (GenBank)PieD
GenepieD
Gene (GenBank)
EC number
Keyword
Note
  • The N-terminal position was modified from original INSDC entry.
Note (GenBank)
  • asparagine synthase
Reference
ACC
PmId
[22365607] Elucidation of Piericidin A1 biosynthetic locus revealed a thioesterase-dependent mechanism of alpha-pyridone ring formation. (Chem Biol. , 2012)
comment
Piericidin A1生合成gene clusterの報告。

PieD: Asparagine synthase
homolog: Asparagine synthase [Saccharopolyspora erythraea NRRL 2338]

PieC, PieDはalpha-pyridone環形成におそらく関与する。

pieD不活性化株はPiericidin A1産生を完全に消失。中間体として予測された線状carboxylic acidも、その不安定さのためか検出されなかった。

異種性発現で可溶性のPieDを得ることができなかったため、PieDによるcarboxylic acidのamidationはin vitroで証明されていないが、class II glutamine amidotransferasesへの相同性と、Pie TE domainの加水分解的役割から、carboxylic acidがPieDの基質だと推測された。

PieDはTE domainによって加水分解、放出された線状polyketide中間体の末端カルボキシル基のamidationを触媒すると提案している。
Related Reference
ACC
Q3S8R1
NITE
Oxtet_00050
PmId
[16597959] Engineered biosynthesis of a novel amidated polyketide, using the malonamyl-specific initiation module from the oxytetracycline polyketide synthase. (Appl Environ Microbiol. , 2006)
[21622525] Genetic characterization of enzymes involved in the priming steps of oxytetracycline biosynthesis in Streptomyces rimosus. (Microbiology. , 2011)
comment
Blast id54%
Streptomyces rimosus_oxyD
OxyD

---
[PMID:16597959](2006)
tetracyclines生合成はユニークなmalonamate starter unitでprimeされる。
amidated polykeidesの生合成にはoxy minimal PKS + oxyDで必要十分であることを異種性発現で確認。

OxyDはmalonyl-CoA or malonyl-ACPをamidateしてmalonamyl-CoA or malonamyl-ACPを得て、それから鎖伸長のためのoxy KS-CLFをprimeすると考えられている。

---
[PMID:21622525](2011)
malonamate-primed oxytetracycline (OTC)の代わりにacetate-primed 2-acetyl-2-decarboxyamido-oxytetracycline (ADOTC)を産生するStreptomyces rimosus ATCC 13224の配列解析と相補から、amide starter unitの合成にはOxyDが必須で、その活性には特にD268Nが関連することを明らかにしている(PieDでも保存あり)。

この他にthiolase OxyPの役割も確認している。
ACC
Q2MGB4
NITE
Fred_00250
PmId
[20926388] Characterization of FdmV as an amide synthetase for fredericamycin A biosynthesis in Streptomyces griseus ATCC 43944. (J Biol Chem. , 2010)
comment
Blast id49%
Streptomyces griseus
Asparagine synthetase(EC 6.3.5.4)
[DoBISCUIT]amide synthetase_fdmV
Fredericamycin生合成遺伝子

fdmV不活化mutantはFredericamycin(FDM) A and Eを産生せず、amide結合を欠いたFDM Cを蓄積。

vitroでFdmVは、FDM C→FDM Bへの変換を触媒する。
K(m) = 162 ± 67 μM and k(cat) = 0.11 ± 0.02 min(-1)
また、FDM Cの構造的analogであるFDM M-3のamidationも触媒してamide FDM M-6を産生するが効率は低い。

FdmVは、nitrogen donorとしてclass II glutamine amidotransferasesに共通のL-Gln と遊離amineに加えてL-Asnも利用できる。

FDM A生合成におけるamide結合形成は、carbaspirocycle形成の前で、C-8 hydroxylationの後に起こると提唱される。

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selected fasta
>putative amide synthetase [PieD]
MCGIAGWISFQHDLDRELAALSAMTDTMACRGPDASGTWLSAHAALGHRRLSIIDLAGGV
QPMVAETPDGPVVLTYSGEAYNFTELRAELRRRGHEFRTSSDTEVVLRGYLEWGQGVADR
LNGMYALGIWDGRVEKLVLLRDRLGIKPLYYAPTAGGLVFGSEAKALLAHPEVEPVVDAD
GFRELFGFVKEPGRAVWAGMHEVKPGTMVTFDRSGLREHVYWRLEVAEHRDDTETTVRRV
REMLEDSVARQLVADVPQCVLLSGGLDSSALTALAGRRLAADGERARTFTVDFEQSDAFR
PDDLRGSPDAPFAREVVQHVGTLHHDIKLDYQELANPEVRRATVTARDLPFGFGEADNSL
YLLFKAIREHSTVALSGESSDEIFGGYPWFHLPAVQQVPMFPWVTASGLGPRNHPTKLID
PDLLLRTLDVPGYWAQRWSDTVAALPVVAGEDAHERRMREFCYVHLTSLLGLLLDRKDRM
SMAVGLEVRVPFCDHRLVEYVFNTPWAMKTFDGREKSLLRAAVKDVLPSSVVERVKALYP
HTQQLAYVGRLQQQVGELLSADHEAVTLFDGAALAKAVAAQPEAVDRDEREAFERVLDLA
VWLDLYRPTIKLS
selected fasta
>putative amide synthetase [PieD]
ATGTGCGGGATCGCTGGCTGGATCTCCTTCCAGCACGACCTCGACCGTGAACTCGCCGCC
CTGAGCGCCATGACCGACACCATGGCCTGCCGCGGCCCGGACGCCTCCGGCACCTGGCTG
TCGGCCCACGCCGCCCTCGGCCACCGCCGGCTCTCCATCATCGACCTGGCCGGCGGCGTG
CAGCCCATGGTCGCCGAGACGCCGGACGGCCCGGTCGTGCTGACCTACAGCGGTGAGGCG
TACAACTTCACCGAGCTGCGGGCCGAACTCCGGCGCCGGGGCCACGAGTTCCGTACCTCC
AGCGACACCGAGGTGGTACTGCGCGGCTACCTGGAGTGGGGACAGGGGGTCGCCGACCGG
CTCAACGGCATGTACGCCCTGGGCATCTGGGACGGCCGCGTGGAGAAGCTGGTGCTGCTG
CGCGACCGCCTGGGCATCAAGCCGCTCTACTACGCCCCCACCGCCGGCGGCCTGGTGTTC
GGCTCCGAGGCCAAGGCCCTGCTGGCCCACCCCGAGGTGGAGCCGGTCGTCGACGCCGAC
GGGTTCCGCGAGCTGTTCGGCTTCGTCAAGGAGCCCGGCCGCGCGGTCTGGGCCGGCATG
CACGAGGTCAAGCCGGGCACCATGGTCACCTTCGACCGCTCCGGGCTGCGCGAGCACGTC
TACTGGCGGCTGGAGGTCGCCGAGCACCGCGACGACACCGAGACCACCGTGCGGCGCGTC
CGCGAGATGCTGGAGGACAGCGTCGCCCGGCAGCTGGTCGCCGACGTGCCGCAGTGCGTC
CTGCTCTCCGGCGGCCTCGACTCCAGCGCCCTCACCGCCCTGGCCGGCCGCCGGCTGGCC
GCCGACGGCGAGCGCGCCCGCACGTTCACCGTCGACTTCGAGCAGTCGGACGCGTTCCGC
CCGGACGACCTGCGCGGCTCGCCGGACGCGCCGTTCGCCCGCGAGGTCGTTCAGCACGTC
GGCACGCTGCACCACGACATCAAGCTCGACTACCAGGAGCTGGCCAACCCCGAGGTGCGC
CGCGCCACGGTGACCGCCCGCGACCTGCCGTTCGGCTTCGGCGAGGCGGACAACTCGCTC
TACCTGCTCTTCAAGGCGATCCGCGAGCACTCGACGGTCGCGCTCTCCGGCGAGTCGTCG
GACGAGATCTTCGGCGGCTACCCCTGGTTCCACCTGCCGGCCGTCCAGCAGGTCCCGATG
TTCCCGTGGGTCACCGCCTCCGGCCTCGGCCCGCGCAACCACCCCACCAAGCTGATCGAC
CCCGACCTGCTGCTGCGCACCCTCGACGTCCCCGGCTACTGGGCCCAGCGCTGGAGCGAC
ACGGTCGCCGCCCTCCCGGTGGTGGCCGGCGAGGACGCGCACGAGCGGCGGATGCGCGAG
TTCTGCTACGTGCACCTGACCAGCCTGCTCGGCCTGCTGCTGGACCGGAAGGACCGGATG
AGCATGGCGGTCGGCCTGGAGGTGCGGGTGCCGTTCTGCGACCACCGGCTCGTCGAGTAC
GTGTTCAACACCCCCTGGGCGATGAAGACGTTCGACGGCCGCGAGAAGAGCCTGCTGCGG
GCCGCGGTCAAGGACGTGCTGCCCAGCTCGGTGGTGGAGCGCGTGAAGGCGCTCTACCCG
CACACCCAACAGCTCGCCTACGTCGGCCGGTTGCAGCAGCAGGTCGGCGAACTCCTGTCG
GCCGACCACGAGGCCGTGACGCTCTTCGACGGAGCCGCGCTCGCCAAGGCCGTCGCCGCG
CAGCCCGAGGCCGTCGACCGGGACGAGCGCGAGGCGTTCGAGCGCGTCCTCGACCTGGCC
GTCTGGCTCGACCTCTACCGCCCGACCATCAAGCTCTCCTGA

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09 		show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR000583 Class II glutamine amidotransferase domain (Domain)
[48-169] 2.5e-43 PF13537
PF13537   GATase_7
IPR001962 Asparagine synthase (Domain)
[240-536] 8.6e-65 PF00733
PF00733   Asn_synthase
IPR006426 Asparagine synthase, glutamine-hydrolyzing (Family)
[2-537] 8.2e-149 TIGR01536
TIGR01536   asn_synth_AEB: asparagine synthase (glutamine-hydr
IPR014729 Rossmann-like alpha/beta/alpha sandwich fold (Domain)
[454-603] 8.5e-73 G3DSA:3.40.50.620
G3DSA:3.40.50.620   no description
IPR017932 Glutamine amidotransferase type 2 domain (Domain)
[2-214] 37.119 PS51278
PS51278   GATASE_TYPE_2
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
Pier_00090 Pier_00090   Pier_00110 Pier_00110
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