Vanco_00210 : CDS information

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Organism
StrainATCC 19795 (=NBRC 12806)
Entry nameVancomycin
Contig
Start / Stop / Direction49,730 / 48,426 / - [in whole cluster]
49,730 / 48,426 / - [in contig]
Locationcomplement(48426..49730) [in whole cluster]
complement(48426..49730) [in contig]
TypeCDS
Length1,305 bp (434 aa)
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Category2.1 modification addition of extender units
Productputative aminotransferase
Product (GenBank)phenylglycine aminotransferase
Gene
Gene (GenBank)pgat
EC number2.6.1.-
Keyword
  • Hpg
  • Dpg
Note
  • The N-terminal position was modified from original INSDC entry.
Note (GenBank)
Reference
ACC
comment
A. orientalis ATCC 19795でのvancomycin生合成 gene clusterとして配列が登録されているが、cluster報告論文なし。個々のタンパクなどでの続報もなし。
Related Reference
ACC
O52815
NITE
Chlor_00180
PmId
[11137816] Biosynthesis of L-p-hydroxyphenylglycine, a non-proteinogenic amino acid constituent of peptide antibiotics. (Chem Biol. , 2000)
comment
BLAST id90%
Amycolatopsis orientalis
PCZA361.25

---
[PMID: 11137816](2000)
L-p-hydroxyphenylglycine(Hpg)はvancomycinグループの抗生物質のaglyconeで構造的役割をする。L-Hpgを生合成する経路に提唱された酵素の特徴づけを、chloroeremomycin生合成gene clusterのタンパクで確認している。

ORF17は多くのamino acid transaminasesに配列相同性があるので、p-hydroxybenzoylformate → L-Hpgへの変換を触媒するp-hydroxyphenylglycine transaminase (HpgT)であると仮定。
ORF17はHmoと同様にN末maltose binding protein(MBP) fusion proteinとして発現、精製し、補酵素PLPと共にアッセイに使用した。

まず、HpgTにより
L-Hpg + p-hydroxyphenylpyruvate → p-hydroxybenzoylformate + tyrosine
をもたらす逆方向反応が実証された。

次に順方向が検討され、p-hydroxymandelate(Hmo基質), L-tyrosine, Hmo, HpgTでの反応で、p-hydroxybenzoylformate(Hmo産物) と L-Hpgが形成された。

また、HmaS基質であるp-hydroxybenzoylformateがHpgTの反応に関与することから、HmaS, Hmo, HpgTの3酵素による触媒サイクルが確立された。

その他のアミノ供与体またはアミノ受容体で、HpgTの基質特異性が検討されている。3-Cl-L-tyrosineもアミノ供与体として受け入れられる。

prephenate
↓ prephenate dehydrogenase (ORF1)

p-hydroxyphenylpyruvate
↓ 4-hydroxymandelate synthase (ORF21, HmaS)

L-p-hydroxymandelate
↓ p-hydroxymandelate oxidase (ORF22, Hmo)

p-hydroxybenzoylformate
↓ L-p-hydroxyphenylglycine transaminase (ORF17, HpgT) + L-Tyr

L-p-hydroxyphenylglycine + p-hydroxyphenylpyruvate

---
[PMIDなし]Biosynthesis of the di-meta-hydroxyphenylglycine constituent of the vancomycin-group antibiotic chloroeremomycin. Chemical Communications(2001)

発現、精製してN末His-tag付きタンパクとして得たHpgT(ORF17)を L-di-meta-hydroxyphenylglycine (L-DHPG)、PLPなどと反応させると、di-meta-hydroxyphenylglyoxylic acidがもたらされた。この結果から、HpgTは既に報告されたp-hydroxyphenylglycine生合成での役割に加えて、L-DHPGへのアミノ基転移も担うことが示される。

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(参照)Dpg(L-DHPG)生合成に関する論文で提唱されている経路は、

malonyl-CoA ×4
↓ type III PKS DpgA

3,5-dihydroxyphenylacetyl-CoA precursor
↓ dehydratases DpgB/D

3,5-dihydroxyphenylacetyl-CoA(DPA-CoA)
↓ dioxygenase DpgC

3,5-dihydroxyphenylglyoxylate(DPGx)
↓ aminotransferase DpgT(HpgT/Pgat)

Dpg
ACC
Q939Y4
NITE
Balhi_00210
PmId
[11495926] A polyketide synthase in glycopeptide biosynthesis: the biosynthesis of the non-proteinogenic amino acid (S)-3,5-dihydroxyphenylglycine. (J Biol Chem. , 2001)
comment
BLAST id89%
Amycolatopsis balhimycina_pgat
Phenylglycine amino transferase

balhimycinのaglycone構成アミノ酸(S)-3,5-dihydroxyphenylglycine(Dpg)の生合成についての報告。

DpgA, DpgB, DpgC, and DpgDによって産生される3,5-dihydroxyphenylglyoxylic acidにアミノ基を転移してDpgをもたらすtransaminase geneとしてpgatを調査。pgatは、chloroeremomycin生合成gene clusterの4-hydroxyphenylglycine (Hpg) aminotransferase gene hpgTに相当する。

in-frame deletionでPgatを不活化したmutant株JR1は、抗菌活性のある化合物を産生せず、3,5-dihydroxyphenylglyoxylic acidをwild株の10倍多く蓄積した。よってPgatはDpg生合成に関与する。

また、mutant株JR1はHpg と Dpgの両方の補充でのみbalhimycin産生を回復したので、Hpg と Dpgの生合成に関与する二重機能が想定される。
ACC
R4SKH8
PmId
[24884615] Complete genome sequence and comparative genomic analyses of the vancomycin-producing Amycolatopsis orientalis. (BMC Genomics. , 2014)
comment
BLAST id89%
Amycolatopsis orientalis HCCB10007_(AORI_1491)

vancomycinの大量産生に使用されているA. orientalis ATCC 43491由来工業用菌株HCCB10007の完全ゲノムシークエンス。そこからvcm cluster(AORI_1471-1505)を同定し、いくつかの遺伝子のmutantsを作製してin vivo機能を特徴づけている。

AORI_1491(hpgT): 4-hydroxyphenylglycine aminotransferase

このORFに関しては配列解析のみ。
Figure 5ではL-Hpg合成とL-Dpg合成に割り当てられている。

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selected fasta
>putative aminotransferase [phenylglycine aminotransferase]
MEILVFMDSNGLSTQLSMETLHGSLTDPAISSMNLLNELIDEYPVAISMAAGRPYEEFFD
VRLIHEYIDAYCEHLRGDRKLNEAAVTRTLFQYGTTKGVIADLIARNLAEDEDIDAAPES
VVVTVGAQEAMFLVLRTLRAGERDVLLAPAPTYVGLTGAALLTDTPVWPVRSGENGIDPD
DLALQLKRADEQGKRVRACYVTPNFANPTGTSMDLASRHRLLEVAEAHGILLLEDNAYGL
FGAERLPSLKSLDRSGSVVYIGSFAKTGMPGARVGYVVADQQVPGGGLLADQLSKLKGML
TVNTSPIAQAVIAGKLLLNGFSLVKANAREVDIYQRNLRLTLGELDRRLGAFPDVTWNTP
TGGFFVTVTVPFVVDDELLERAARDHGVLFTPMHHFFGGKGGFHQLRLSISLLTPELIEE
GVSRLAALITPRLP
selected fasta
>putative aminotransferase [phenylglycine aminotransferase]
ATGGAAATCCTAGTATTTATGGATTCGAACGGTTTGTCCACTCAGTTGAGCATGGAAACA
CTGCATGGATCACTCACCGATCCGGCCATCTCGTCGATGAACCTGCTCAACGAGCTGATC
GACGAATATCCTGTCGCCATTTCCATGGCGGCGGGCCGCCCGTACGAAGAGTTCTTCGAC
GTGCGGCTCATTCACGAATACATCGACGCTTATTGTGAACACCTCCGCGGTGACCGGAAA
CTGAACGAAGCGGCGGTCACCCGCACGCTCTTCCAATACGGGACCACCAAGGGCGTCATC
GCCGATCTCATCGCCCGCAATCTCGCCGAGGACGAGGACATCGACGCCGCCCCCGAATCC
GTGGTCGTCACCGTGGGCGCCCAGGAGGCGATGTTCCTGGTCCTCCGCACGCTGCGGGCG
GGCGAGCGGGACGTGCTGCTCGCCCCCGCCCCCACCTACGTCGGCCTGACCGGGGCGGCG
CTGCTCACCGACACCCCGGTCTGGCCGGTCCGGTCAGGTGAGAACGGCATCGACCCCGAC
GACCTCGCGCTCCAGCTGAAGCGCGCCGACGAACAGGGAAAACGGGTCCGGGCCTGCTAT
GTGACGCCGAACTTCGCCAACCCGACCGGCACGAGCATGGACCTGGCTTCCCGCCACCGT
CTCCTCGAAGTCGCCGAAGCGCACGGGATCCTGCTCCTGGAGGACAACGCGTACGGGCTC
TTCGGCGCCGAGCGGCTTCCCTCGCTGAAATCCCTCGACCGGTCGGGAAGCGTGGTCTAC
ATCGGTTCCTTCGCCAAGACCGGCATGCCGGGCGCCCGGGTCGGTTACGTGGTGGCGGAT
CAGCAGGTGCCCGGGGGCGGTCTGCTCGCCGACCAGCTTTCGAAGCTCAAGGGCATGCTC
ACGGTGAACACCTCCCCCATCGCGCAGGCGGTGATCGCCGGAAAGCTCCTTCTCAACGGT
TTCAGCCTGGTCAAGGCCAACGCCCGCGAGGTCGACATCTACCAGCGCAATCTCCGGCTC
ACCTTGGGCGAACTCGACCGCAGGCTCGGCGCGTTCCCCGACGTCACCTGGAACACGCCG
ACCGGTGGCTTCTTCGTCACCGTCACCGTGCCCTTCGTCGTCGACGACGAATTGCTGGAA
CGCGCCGCCCGCGATCACGGCGTGCTGTTCACGCCGATGCATCATTTCTTCGGTGGCAAG
GGTGGATTCCACCAGCTCCGGCTCTCGATCAGCCTGCTCACGCCGGAACTGATCGAAGAA
GGCGTCTCGCGGCTCGCGGCGCTCATCACTCCGCGCCTTCCGTGA

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09
show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR004839 Aminotransferase, class I/classII (Domain)
 [83-425]  1.4e-30 PF00155
PF00155   Aminotran_1_2
IPR015421 Pyridoxal phosphate-dependent transferase, major region, subdomain 1 (Domain)
 [84-306]  7.1e-43 G3DSA:3.40.640.10
G3DSA:3.40.640.10   no description
IPR015422 Pyridoxal phosphate-dependent transferase, major region, subdomain 2 (Domain)
 [307-428]  2.2e-05 G3DSA:3.90.1150.10
G3DSA:3.90.1150.10   no description
IPR015424 Pyridoxal phosphate-dependent transferase, major domain (Domain)
 [7-429]  1.5e-73 SSF53383
SSF53383   PLP-dependent transferases
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
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