A4092_00160 : CDS information

Location

Organism	Nonomuraea sp.
Strain	ATCC 39727
Entry name	A40926
Contig	AJ561198
Start / Stop / Direction	19,621 / 18,152 / - [in whole cluster] 19,621 / 18,152 / - [in contig]
Location	complement(18152..19621) [in whole cluster] complement(18152..19621) [in contig]
Type	CDS
Length	1,470 bp (489 aa)

Annotation

Category	3.4 other modification
Product	halogenase
Product (GenBank)	halogenase
Gene
Gene (GenBank)	dbv10
EC number
Keyword
Note
Note (GenBank)
Reference	ACC Q7WZ81 PmId [12837387] The gene cluster for the biosynthesis of the glycopeptide antibiotic A40926 by nonomuraea species. (Chem Biol. , 2003) [17873036] Phosphate-controlled regulator for the biosynthesis of the dalbavancin precursor A40926. (J Bacteriol. , 2007) [25986904] Two Master Switch Regulators Trigger A40926 Biosynthesis in Nonomuraea sp. Strain ATCC 39727. (J Bacteriol. , 2015) comment [PMID: 12837387](2003) Nonomuraea sp. ATCC39727由来A40926生合成gene clusterの同定論文。 A40926は半合成グリコペプチドdalbavancin (BI397 or MDL 62,397)の前駆体。 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。 ----- このORFの発現を調節するタンパクについての報告 [PMID: 17873036](2007) dalbavancinの前駆体であるグリコペプチドA40926の生合成gene(dbv) clusterでコードされるDbv4は、putative helix-turn-helix DNA-binding motifを示し、S. griseusにおいてstreptomycin生合成のtranscriptional activatorであるStrRと配列が似ている。 dbv14-dbv8 and dbv30-dbv35 operonsとdbv4の発現は、リン酸によってnegativeに影響されることがRT-PCR と real-time RT-PCRにより確認された。 Dbv4をN末His-tagタンパクとして発現、精製。Dbv4とDbv4 ortholog Bbrは、dbv14 and dbv30のpromotersに結合したが、dbv4の上流には結合しなかった。また、Dbv4はbal clusterにある5つのBbr binding sitesのうち2つ(bbr, oxyA)に結合した。よって、リン酸が調節するregulator Dbv4は、A40926生合成で2つの重要なステップ(3,5-dihydroxyphenylglycine生合成とheptapeptide骨格での仕立て反応)を支配する。 -- [PMID: 25986904](2015) dbv clusterにあるregulatory genes dbv3, dbv4, dbv6についての調査。これら遺伝子の転写は、培地でのA40926検出よりずっと早くから増加される。最も増えるのはdbv4。 dbv3, dbv4, dbv6のdisruption mutantを作成。dbv3 と dbv4 の不活化はA40926産生を消失したが、dbv6の不活化では影響がなかった。dbv4 mutantでのdbv3とdbv6の転写に変化はないが、dbv14とdbv30の転写は大きく減った(data not shown)。 dbv3の不活化株と過剰発現株からRNAを抽出してqRT-PCR解析した結果と既に確立されているオペロン構造から、Dbv3は6つのオペロン(dbv2-dbv1, dbv14-dbv8, dbv17-dbv15, dbv21-dbv20, dbv24-dbv28, dbv30-dbv35)と4つのmonocistronic transcription units dbv4, dbv29, dbv36, dbv37のpositive regulatorとして働くことが示された。
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 id82% 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 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 id81% 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 R4T052 PmId [24884615] Complete genome sequence and comparative genomic analyses of the vancomycin-producing Amycolatopsis orientalis. (BMC Genomics. , 2014) comment BLAST id81% 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。

Sequence

>halogenase [halogenase]
MEEFDVVVAGGGPGGSTVATLVAMQGHRVLLVEKEVFPRYQIGESLLPSTVHGVCRMLGV
TDELAAAGFPVKRGGTFRWGARPEPWTFSFSVSPRITGPTTFAYQVERARFDEILLGNAR
RKGVVVREGCSVTEVIEDGDRVTGLRYVDPDGGEHAVSARFVIDASGNKSRLYSSVGGTR
NYSEFFRSLALFGYFEGGKRLAEPYSGNILSVAFDSGWFWYIPLSDTLTSVGAVVRREMA
EKIQGDREKALAALIAECPLISEYLAPARRVTTGKYGQLRVRKDYSYHQTKFWRPGMILV
GDAACFVDPVFSSGVHLATYSGLLAARSINSVLAGDVEEKIALHEFEARYRREYSVYYEF
LLAFYEMNVNEESYFWHAKKVTNNKEYTELESFVDLVGGLSSGETALATSGRIAERSAEF
AAAVDQMADGDDSSMVPLFKSQVVKQVMQEGGQEQMRAVLGADAEPEQPLFPGGLVTSPD
GMRWLTHHP

>halogenase [halogenase]
GTGGAAGAGTTCGATGTGGTGGTCGCCGGCGGCGGCCCTGGCGGTTCGACCGTGGCGACA
CTGGTGGCCATGCAGGGTCATCGGGTGCTGCTGGTGGAGAAGGAAGTCTTTCCGCGGTAT
CAGATCGGCGAGTCGTTGCTGCCCTCGACCGTGCACGGGGTGTGCCGGATGCTCGGGGTG
ACGGACGAGCTCGCGGCGGCGGGGTTTCCCGTGAAGCGCGGGGGCACCTTCCGGTGGGGG
GCGCGGCCGGAGCCGTGGACGTTCTCCTTCTCCGTCTCTCCGCGGATCACGGGTCCGACG
ACTTTCGCCTACCAGGTGGAGCGGGCACGCTTCGACGAGATCCTGCTCGGCAACGCCAGA
CGCAAGGGCGTGGTGGTGCGTGAGGGATGCTCGGTCACCGAGGTGATCGAGGACGGCGAT
CGGGTCACCGGCCTGCGTTACGTCGATCCTGACGGCGGCGAGCACGCGGTGTCCGCGCGT
TTCGTGATCGACGCGTCGGGCAACAAGAGCCGGTTGTATTCCAGCGTCGGTGGCACGCGG
AACTATTCGGAGTTCTTCCGCAGCCTGGCGCTGTTCGGTTACTTCGAGGGCGGCAAGCGG
CTGGCGGAGCCGTACTCGGGCAACATCCTGAGCGTGGCCTTCGACAGCGGCTGGTTCTGG
TACATCCCGCTGAGCGACACGCTGACCAGCGTGGGCGCGGTGGTGCGCCGGGAGATGGCG
GAGAAGATCCAGGGCGATCGGGAGAAGGCGCTGGCCGCGCTGATCGCCGAGTGCCCGCTG
ATCTCGGAGTACCTCGCGCCGGCGCGCCGGGTGACGACCGGCAAGTACGGGCAGCTGCGG
GTCCGCAAGGACTACTCCTACCACCAGACGAAGTTCTGGCGGCCCGGGATGATCCTGGTG
GGCGATGCCGCGTGCTTCGTGGACCCGGTGTTCTCCTCCGGGGTGCACCTGGCCACCTAC
AGCGGCCTCCTGGCGGCCCGGTCGATCAACAGCGTCCTGGCCGGTGACGTCGAGGAGAAG
ATCGCGCTGCATGAGTTCGAGGCGCGATATCGCCGCGAGTACAGCGTGTACTACGAGTTC
CTGCTGGCGTTCTACGAGATGAACGTGAACGAGGAGTCGTATTTCTGGCACGCCAAGAAG
GTCACCAACAACAAGGAGTACACCGAGCTGGAGTCGTTCGTGGACCTGGTGGGCGGTCTG
TCCTCCGGCGAGACGGCGCTGGCGACCTCAGGGCGGATCGCCGAGCGCAGCGCCGAGTTC
GCCGCGGCCGTCGATCAGATGGCCGACGGCGACGACTCCAGCATGGTGCCGCTGTTCAAG
TCACAGGTGGTCAAACAGGTGATGCAGGAGGGCGGGCAGGAGCAGATGAGGGCGGTGCTC
GGTGCGGACGCCGAGCCCGAGCAGCCACTGTTCCCCGGCGGGCTGGTGACCTCACCCGAC
GGGATGAGATGGCTGACACATCACCCCTGA

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

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