Teicp_00230 : CDS information

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Organism
StrainDSM 43866 (=NBRC 13999)
Entry nameTeicoplanin
Contig
Start / Stop / Direction50,931 / 52,406 / + [in whole cluster]
50,931 / 52,406 / + [in contig]
Location50931..52406 [in whole cluster]
50931..52406 [in contig]
TypeCDS
Length1,476 bp (491 aa)
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Category3.4 other modification
Productputative halogenase
Product (GenBank)halogenase
Gene
Gene (GenBank)
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)
  • ORF8*
Reference
ACC
PmId
[15113000] Biosynthetic gene cluster of the glycopeptide antibiotic teicoplanin: characterization of two glycosyltransferases and the key acyltransferase. (Chem Biol. , 2004)
comment
DSM 43866株teicoplanin生合成gene clusterの同定論文。

tei orf8*: Halogenase

配列解析のみ。teicoplaninにはchlorinateされたAAが、position 2 (3-Cl-Tyr) and 6 (3-Cl-beta-Hty)の2つある。これらを形成するハロゲン化をOrf8*が触媒すると提唱されている。
Related Reference
ACC
Q70AY7
NITE
Teicp2_00300
PmId
[11386360] Teicoplanin biosynthesis genes in Actinoplanes teichomyceticus. (Antonie Van Leeuwenhoek. , 2000)
[14702401] Organization of the teicoplanin gene cluster in Actinoplanes teichomyceticus. (Microbiology. , 2004)
comment
DoBISCUIT上ではN末位置変更の結果、DSM 43866株でのtei orf8*とAA配列完全一致。

---
ATCC 31121株teicoplanin生合成gene clusterの同定論文。

tcp ORF21: Halogenase

配列解析のみ。teicoplaninはposition 2のTyrと、position 6のBht残基でClを含む。1つのhalogenaseが両残基を修飾すると考えられている。
ACC
Q7WZ81
NITE
A4092_00160
PmId
[12837387] The gene cluster for the biosynthesis of the glycopeptide antibiotic A40926 by nonomuraea species. (Chem Biol. , 2003)
comment
BLAST id85%
Nonomuraea sp. ATCC 39727_dbv10
Halogenase

Nonomuraea species ATCC39727由来A40926生合成gene clusterの同定論文。

dbv ORF10: halogenase

dbv ORFs 8-10を削除したmutantから新規化合物dechloromannosyl-A40926 aglyconeが分離されたので、ORF9の産物がglycosyltransferase、ORF10の産物がhalogenaseであると仮定されていた役割が確認された。この1つのhalogenaseがBhtとDpgの両方にCl原子を導入すると考えられている。
ACC
O87676
NITE
Balhi_00140
PmId
[11880037] Glycopeptide biosynthesis in Amycolatopsis mediterranei DSM5908: function of a halogenase and a haloperoxidase/perhydrolase. (Chem Biol. , 2002)
[15342578] Biosynthesis of chloro-beta-hydroxytyrosine, a nonproteinogenic amino acid of the peptidic backbone of glycopeptide antibiotics. (J Bacteriol. , 2004)
comment
BLAST id85%
Amycolatopsis balhimycina_bhaA
Halogenase

---
[PMID: 11880037](2002)
bhaAの8.5kb下流にあるORF(bhp)が明らかになった。BhaAとBhpはbalhimycin生合成でのClの取り込みを担う酵素として検討された。

in-frame欠損株を作成して解析。bhp欠損株ではbalhimycinを生産しなくなる。bhaA欠損株ではグリコシル化されているが塩素化されていないbalhimycinを生産した。

よってhalogenase BhaAのみがbalhimycinの塩素化に必要である。

---
[PMID: 15342578](2004)
beta-hydroxytyrosine (beta-HT)形成に関与するoxyDのmutantを利用して、塩素化の起こるタイミングを調査している。

oxyD mutantに塩素化されていないbeta-HTを与えると、塩素化されたbalhimycinが合成された。tyrosine前駆体がBhaAの天然基質であるなら塩素化されたbalhimycinは得られないはずなので、遊離beta-HTより早期生合成段階での塩素化反応は除外される。

また、遊離beta-HTが塩素化されてchloro-beta-HT (CHT)が形成されるかを確認するため、oxyD mutantにCHTを与えて培養したが活性のある化合物は産生されず、CHTはNRPSの基質として使用されなかった。

以上から、塩素化は遊離beta-HTの段階より後、たぶんbalhimycin heptapeptide coreの非リボソーム合成の際に起こると考えられる。
ACC
G4V4R7
NITE
Vanco_00150
PmId
[24756572] Bis-chlorination of a hexapeptide-PCP conjugate by the halogenase involved in vancomycin biosynthesis. (Org Biomol Chem. , 2014)
comment
BLAST id84%
Amycolatopsis orientalis (Nocardia orientalis)_vhaA
Vancomycin halogenase A

halogenase(VhaA)は、PCPに結合したhexapeptideのpositions-2 and -6にあるbeta-hydroxytyrosine残基の芳香環にClを導入できることをin vitro assaysで確認。

よって2つの重要な修飾(VhaAによるCl付加と、OxyBによる架橋結合)はmodule 6で起こる。
ACC
R4T052
PmId
[24884615] Complete genome sequence and comparative genomic analyses of the vancomycin-producing Amycolatopsis orientalis. (BMC Genomics. , 2014)
comment
BLAST id83%
Amycolatopsis orientalis HCCB10007_AORI_1485

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_1485(vhal): Halogenase

AORI_1485 (vhal)のin-frame monogenic mutantsを作製し、dechlorovancomycinが蓄積されることをHPLC-MSで確認。抑制テストで、dechlorovancomycinはvancomycinより低い生物活性を示した。

よって、halogenaseをコードするvhalがbal and cep clustersでコードされるものと機能的に同等であることが実証された。

また、各mutantsによって産生されるvancomycin変異体は主にそれらに対応する修飾が欠損しているだけなので、halogenation, methylation, glycosylationの修飾は連続して正確に行われないことも推測された。

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selected fasta
>putative halogenase [halogenase]
MPVEEFDVVVAGGGPAGSTVATLVAMQGHRVLLLEKETFPRYQIGESLLPSTVHGVCRML
GVSDELAAAGFPVKRGGTFRWGARPEPWTFSFAVSPLMNGPTSFAYQVERARFDEILLRN
AQRKGVDVREGCSVTGVIEGDERITGVRYTDPDGGEHEVSARFVVDASGNKSRLYSQVGG
VRNYSEFFRSLALFGYFENGKRLPEPYSGNILSVAFDSGWFWYIPLSDTMTSVGAVVRRE
MAEKIQGDREKALQALIAECPLISDYLADARRITTGRYGELRVRKDYSYHQTSYWRPGMI
LVGDAACFVDPVFSSGVHLATYSALLAARSINSVLAEDLDEKTALSEFEARYRREYGVFY
EFLVSFYQMNVNEESYFWQAKKVTNNKHTEIESFVELIGGVSSGEAALATAGRIAERSAE
FAAAVDQMAASADGNMVPMYKSEVVKQVMQEGGQVQMKAVLGADAEPELPLFPGGLVVSP
DGMKWLPYRPA
selected fasta
>putative halogenase [halogenase]
ATGCCGGTGGAAGAGTTCGACGTGGTGGTGGCCGGTGGCGGGCCGGCCGGTTCGACCGTG
GCCACGCTGGTGGCCATGCAGGGCCATCGGGTGCTGCTGCTGGAGAAGGAGACCTTCCCC
CGGTACCAGATCGGCGAGTCGTTGCTGCCCTCCACCGTCCACGGGGTGTGCCGGATGCTC
GGCGTCTCGGACGAGCTGGCGGCAGCCGGCTTCCCCGTCAAGCGCGGCGGCACCTTCCGC
TGGGGCGCCCGCCCGGAGCCGTGGACGTTCTCCTTCGCCGTCTCGCCCCTGATGAACGGC
CCGACGTCGTTCGCGTACCAGGTCGAACGGGCGCGCTTCGACGAGATCCTGCTGCGTAAC
GCGCAGCGCAAGGGCGTCGACGTGCGCGAGGGATGCTCGGTCACCGGGGTGATCGAAGGC
GACGAGCGGATCACCGGGGTGCGTTACACCGACCCCGACGGCGGCGAGCACGAGGTGTCG
GCGCGGTTCGTGGTCGACGCGTCGGGCAACAAGAGCCGGCTGTACTCCCAGGTCGGCGGC
GTCCGCAACTATTCGGAGTTCTTCCGCAGCCTGGCGCTGTTCGGTTACTTCGAGAACGGC
AAGCGGCTGCCGGAGCCGTACTCGGGCAACATCCTGAGCGTCGCGTTCGACAGCGGCTGG
TTCTGGTACATCCCGCTGAGCGACACGATGACCAGCGTCGGCGCGGTGGTGCGCCGGGAG
ATGGCGGAGAAGATCCAGGGCGACCGGGAGAAGGCGCTCCAGGCCCTGATCGCCGAATGC
CCGCTGATCTCCGACTACCTCGCCGACGCGCGCCGGATCACCACCGGCCGGTACGGAGAA
CTGCGGGTCCGCAAGGACTACTCGTATCACCAGACCAGCTACTGGCGGCCCGGGATGATC
CTGGTCGGGGACGCCGCGTGCTTCGTGGACCCGGTGTTCTCCTCGGGCGTGCACCTGGCG
ACCTACAGCGCGCTGCTGGCGGCGCGGTCGATCAACAGCGTGCTCGCCGAGGACCTGGAC
GAGAAGACCGCGCTGAGTGAGTTCGAGGCCCGCTACCGCCGCGAGTACGGGGTGTTCTAC
GAGTTCCTGGTGTCCTTCTACCAGATGAACGTCAACGAGGAGTCGTACTTCTGGCAGGCC
AAGAAGGTCACCAACAACAAGCACACCGAGATCGAGTCGTTCGTGGAGCTGATCGGCGGG
GTGTCGTCGGGTGAGGCGGCGCTGGCCACGGCCGGCCGGATCGCCGAGCGCAGCGCCGAG
TTCGCCGCGGCCGTGGACCAGATGGCCGCCAGCGCCGACGGCAACATGGTGCCGATGTAC
AAGTCGGAAGTGGTCAAGCAGGTGATGCAGGAGGGCGGCCAGGTGCAGATGAAGGCGGTG
CTCGGCGCGGACGCCGAGCCCGAGCTGCCGCTGTTCCCCGGCGGGCTGGTGGTCTCGCCC
GACGGGATGAAGTGGCTGCCCTACCGTCCCGCCTGA

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09
show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR003042 Aromatic-ring hydroxylase-like (Domain)
 [7-29]  3.6000003870074e-08 PR00420 [160-175]  3.6000003870074e-08 PR00420 [296-311]  3.6000003870074e-08 PR00420
PR00420   RNGMNOXGNASE
IPR006905 Tryptophan halogenase (Family)
 [7-94]  1.99999999999999e-25 PF04820 [100-426]  1.60000000000002e-83 PF04820
PF04820   Trp_halogenase
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
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