Balhi_00140 : CDS information

Location

Organism	Amycolatopsis balhimycina
Strain	DSM 5908
Entry name	Balhimycin
Contig	Y16952
Start / Stop / Direction	38,634 / 40,109 / + [in whole cluster] 38,634 / 40,109 / + [in contig]
Location	38634..40109 [in whole cluster] 38634..40109 [in contig]
Type	CDS
Length	1,476 bp (491 aa)

Annotation

Category	3.4 other modification
Product	halogenase
Product (GenBank)	halogenase
Gene
Gene (GenBank)	bhaA
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)
Reference	ACC O87676 PmId [10390204] Identification and analysis of the balhimycin biosynthetic gene cluster and its use for manipulating glycopeptide biosynthesis in Amycolatopsis mediterranei DSM5908. (Antimicrob Agents Chemother. , 1999) [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 [PMID: 10390204](1999) Amycolatopsis mediterranei DSM5908からグリコペプチド系抗生物質balhimycinの生合成に関する9,882bpのDNA断片を同定。そこにoxyA-bgtfCまで7つのcomplete genesを同定した。 BhaAはpyrrolnitrin生合成の芳香族前駆体の塩素化を担うhalogenase PrnCに似ている。BhaAに関しては配列解析のみ。 --- [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。
Related Reference	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 id95% 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 id93% 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。
	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 id81% 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。

Sequence

>halogenase [halogenase]
MSVEDFDVVVAGGGPGGSTVATLVAMQGHRVLLLEKEVFPRYQIGESLLPATVHGVCRML
GISDELANAGFPIKRGGTFRWGARPEPWTFHFGISAKMAGSTSHAYQVERARFDEMLLNN
AKRKGVVVREGCAVTDVVEDGERVTGARYTDPDGTEREVSARFVIDASGNKSRLYTKVGG
SRNYSEFFRSLALFGYFEGGKRLPEPVSGNILSVAFDSGWFWYIPLSDTLTSVGAVVRRE
DAEKIQGDREKALNTLIAECPLISEYLADATRVTTGRYGELRVRKDYSYQQETYWRPGMI
LVGDAACFVDPVFSSGVHLATYSALLAARSINSVLAGDLDEKTALNEFELRYRREYGVFY
EFLVSFYQMNVNEESYFWQAKKVTQNQSTDVESFVELIGGVSSGETALTAADRIAARSAE
FAAAVDEMAGGDGDNMVPMFKSTVVQQAMQEAGQVQMKALLGEDAEPELPLFPGGLVTSP
ERMKWLPHHPA

>halogenase [halogenase]
ATGTCGGTCGAAGACTTCGACGTGGTGGTGGCGGGCGGCGGGCCGGGTGGTTCGACGGTG
GCCACGCTGGTGGCCATGCAGGGACACCGGGTGCTGCTGCTGGAGAAAGAGGTTTTCCCG
CGGTATCAGATCGGTGAGTCGCTGCTGCCCGCCACGGTGCACGGCGTGTGCCGGATGCTC
GGCATCTCCGACGAGCTGGCCAATGCCGGGTTCCCGATCAAGCGCGGCGGCACGTTCCGC
TGGGGCGCCCGGCCGGAGCCGTGGACGTTCCACTTCGGCATCTCGGCCAAGATGGCCGGC
TCGACGTCGCACGCCTACCAGGTCGAGCGGGCGCGGTTCGACGAGATGCTGCTGAACAAC
GCCAAGCGCAAGGGCGTGGTCGTGCGGGAGGGGTGCGCGGTCACCGATGTGGTGGAAGAC
GGCGAGCGGGTCACCGGTGCGCGGTACACCGATCCCGACGGCACCGAGCGGGAAGTGTCG
GCGCGGTTCGTGATCGACGCGTCGGGCAACAAGAGCCGGCTCTACACCAAGGTCGGCGGT
TCGCGGAACTATTCGGAGTTCTTCCGCAGCCTCGCGCTGTTCGGTTACTTCGAGGGTGGC
AAGCGGCTGCCCGAGCCGGTCTCCGGGAACATCCTGAGTGTGGCCTTCGACAGCGGCTGG
TTCTGGTACATCCCGCTGAGCGACACGCTGACCAGCGTCGGCGCGGTGGTGCGCCGGGAG
GACGCCGAGAAGATCCAGGGTGACCGGGAGAAGGCCCTCAACACGCTGATCGCCGAGTGC
CCGCTGATCTCGGAATACCTCGCGGACGCGACCCGGGTGACGACCGGCCGGTACGGGGAA
CTGCGCGTCCGCAAGGACTACTCCTACCAGCAGGAGACCTACTGGCGGCCGGGCATGATC
CTGGTCGGCGACGCCGCGTGTTTCGTGGACCCGGTGTTCTCCTCCGGTGTGCACCTGGCG
ACCTACAGCGCGCTGCTCGCGGCCCGGTCGATCAACAGCGTCCTCGCCGGCGACCTGGAC
GAGAAGACCGCGCTGAACGAGTTCGAGCTGCGGTATCGCCGTGAGTACGGCGTGTTCTAC
GAGTTCCTCGTGTCCTTCTACCAGATGAACGTGAACGAGGAGTCGTACTTCTGGCAGGCC
AAGAAGGTCACGCAGAACCAGAGCACCGACGTCGAGTCGTTCGTCGAGCTGATCGGCGGA
GTGTCGTCCGGGGAGACCGCGCTGACGGCCGCCGACCGCATCGCCGCGCGCAGTGCCGAG
TTCGCCGCGGCGGTGGACGAGATGGCGGGCGGGGACGGCGACAACATGGTGCCGATGTTC
AAGTCGACGGTGGTCCAGCAGGCGATGCAGGAAGCGGGCCAGGTGCAGATGAAGGCGCTG
CTCGGCGAGGACGCCGAACCCGAGCTGCCCCTGTTCCCCGGTGGCCTGGTGACCTCGCCC
GAACGGATGAAGTGGCTGCCTCACCACCCTGCGTGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR003042 Aromatic-ring hydroxylase-like (Domain) PR00420 RNGMNOXGNASE IPR006905 Tryptophan halogenase (Family) PF04820 Trp_halogenase
SignalP	No significant hit
TMHMM	No significant hit

Balhi_00130 Balhi_00150