Chlor_00080 : CDS information

Location

Organism	Amycolatopsis orientalis
Strain	A82846UV37B
Entry name	Chloroeremomycin
Contig	AJ223999
Start / Stop / Direction	32,520 / 33,740 / + [in whole cluster] 32,520 / 33,740 / + [in contig]
Location	32520..33740 [in whole cluster] 32520..33740 [in contig]
Type	CDS
Length	1,221 bp (406 aa)

Annotation

Category	3.3 modification reduction
Product	putative cytochrome P450
Product (GenBank)	PCZA363.7
Gene	cepF oxyB ORF8
Gene (GenBank)
EC number
Keyword	1st cross-linking C-O-D ring
Note
Note (GenBank)	similar to P450 related oxidase/hydroxylase
Reference	ACC O52823 PmId [9545426] Sequencing and analysis of genes involved in the biosynthesis of a vancomycin group antibiotic. (Chem Biol. , 1998) comment [PMID: 9545426](1998) chloroeremomycin生合成 gene clusterの報告。 ORF8(355aa): P450-related oxidase 配列解析のみ。ion-heme binding motifを含んでいる。 --- [PMID: 12596194](2003) グリコペプチド系抗生物質の生合成に関するレビュー。 chloroeremomycin-producing (Cep) A. orientalis由来約40genesのうち、明らかにグリコペプチド生合成経路に割り当てられる30genesを、タンパク名、予測された or 知られた機能、酵素活性の補助基質・補因子などと共にリスト化している。 >Orf8 metabolic pathway : oxidative cross-linking protein name : CepF (406aa) function : oxidation cofactor : NADPH クローニングと精製はされたことがあるが、解析はされていない。
Related Reference	ACC O87674 NITE Balhi_00120 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) [12404385] The Biosynthesis of Vancomycin-Type Glycopeptide Antibiotics-The Order of the Cyclization Steps This work was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 323) and by a grant of the EU (MEGATOP, QLK3-1999-00650). R. D. S. gratefully acknowledges the support of a Feodor-Lynen Fellowship granted by the Alexander-von-Humboldt Stiftung. We thank Corina Bihlmaier and Volker Pfeifer for help with transformation and Southern hybridization, J. A. Moss (La Jolla (USA)) for critical comments on the manuscript and Prof. Dr. M. E. Maier and Prof. Dr. H.-P. Fiedler (Tubingen) for generous support. (Angew Chem Int Ed Engl. , 2001) [15651041] The biosynthesis of vancomycin-type glycopeptide antibiotics--a model for oxidative side-chain cross-linking by oxygenases coupled to the action of peptide synthetases. (Chembiochem. , 2005) [16730832] Genetic analysis of the balhimycin (vancomycin-type) oxygenase genes. (J Biotechnol. , 2006) [20337711] Genome mining in Amycolatopsis balhimycina for ferredoxins capable of supporting cytochrome P450 enzymes involved in glycopeptide antibiotic biosynthesis. (FEMS Microbiol Lett. , 2010) comment BLAST id87% Amycolatopsis balhimycina_oxyB P450 monooxygenase --- [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。 oxyA-Cの推定産物はcytochrome P450 monooxygenasesへの有意な配列類似を示す。 putative oxygenase gene(oxyA_C末-oxyB_N末)の不活化株SP1-1は抗菌的に活性のある化合物を合成できなかった。 --- [PMID: 12404385](2001) oxyAと同様にoxyB, oxyCのmutantを作製し、その産物の構造から各oxygenaseの役割と順番を割り当てている。 1) OxyBによるC-O-D ring systemの形成 2) OxyAによるD-O-E ring systemの形成 3) OxyCによるbiaryl AB systemの形成また、bicyclic C-O-D-O-E ring中間体は、1LeuのN-methylationと、4HpgのO-glycosylationの基質となれることもわかった。 --- [PMID: 15651041](2005) dpgA mutantではbicyclic hexapeptide、bpsC mutantではmonocyclic hexapeptideの蓄積があることから、OxyBによるCD ring形成はBpsB_module 6からBpsC_module 7へのhexapeptideの移動中かその少し前に起こるはずだと述べている。bpsC mutantでbicyclic hexapeptideが検出されないのは、BpsCでのdeletionのせいでOxyAとNRPS複合体の間の相互作用に必須な部位がないからであると説明されうる。また、dpgA mutantにおいて、7つめのAAとしてDpgの代わりにL-4-hydroxyphenylglycine(Hpg)を含むtricyclic heptapeptideが得られたことから、BpsCとoxygenasesはいくらかの基質寛容性を示す。 --- [PMID: 16730832](2006) oxyA, oxyB, oxyCの非極性mutantsを作製し、閉環反応の順番を再確認している。また、これらmutant株をvancomycin産生菌A. orientalis DSM40040由来の対応するoxygenase genesで補完すると、balhimycin産生は回復した。 --- [PMID: 20337711](2010) cytochrome P450の反応で電子供給するferredoxin partnersの捜索。 balhimycin産生株A. balhimycinaのドラフトゲノム配列から候補を見つけ、balFd-V と balFd-VII がA. balhimycina由来OxyB、vancomycin産生株A. orientalis由来CYP165Bに電子を供給してin vitroでの代謝回転を支持することを示している。
Related Reference	ACC Q8RN04 PmId [12207020] ( , ) [15593150] ( , ) [17477533] ( , ) [18068978] ( , ) [18688478] ( , ) [20337711] Genome mining in Amycolatopsis balhimycina for ferredoxins capable of supporting cytochrome P450 enzymes involved in glycopeptide antibiotic biosynthesis. (FEMS Microbiol Lett. , 2010) [23073849] ( , ) comment BLAST id86% Amycolatopsis orientalis_cyp165B3(oxyB) Cytochrome P450 165B3 (Vancomycin biosynthesis protein OxyB) --- [PMID: 12207020](2002) A. orientalis DSM40040からのoxyA, oxyB, and oxyCのクローニングとシークエンス。 E. coliで発現して可溶性タンパクとして得られたOxyBは、P450-like hemoproteinsに特徴的なUV可視スペクトルを示した。 OxyBを結晶構造解析すると、典型的なP450の折りたたみが見られた。他の類似したP450sと比べてactive siteが開いている。 --- [PMID: 15593150](2004) m-chloro-3-hydroxytyrosineの代わりにtyrosineを含み、A. orientalis DSM40040のvancomycin NRPS PCP6を結合したhexapeptideを用いてOxyBによる変換を調査。hexapeptideはPCPへthioesterとして結合されるときだけ、効率よくmonocyclic peptideをもたらした。 --- [PMID: 17477533](2007) beta-hydroxytyrosineの代わりにtyrosineを含む合成ペプチド基質を用い、OxyBによるHpg4とTyr6の架橋結合（monocyclic peptide形成）は、PCP6に結合したhexapeptideでも、PCP7に結合したheptapeptideでも起こりえることを確認。代謝回転のためにOxyBは電子を必要とし、酸素分子の存在に依存する。これをふまえ、OxyB反応のメカニズムを提唱している。 Kcat, Km値測定あり。 --- [PMID: 18068978](2008) OxyBによる反応の際に、ラベルした酸素が産物に取り込まれなかったことををふまえ、OxyBによる酸化的カップリング反応のメカニズムを提唱。また、OxyBは(S)-Tyr6がエピマー(R)-Tyr6であるhexapeptideを用いた基質でもmonocyclic peptideを形成でき、立体特異性を欠くことが示された。 --- [PMID: 18688478](2008) OxyBの基質特異性についてさらに調査。これまで使用していた合成ペプチド基質hexapeptideのN末側を削除したり、他のAAで置換して反応を確認している。この結果から、C-O-D ringを形成するtripeptide(position 4-6残基、特にHpg)の立体配置と同一性が、OxyBによる認識と代謝回転に重要であることがわかった。 --- [PMID: 20337711](2010) cytochrome P450の反応で電子供給するferredoxin partnersの捜索。 balhimycin産生株A. balhimycinaのドラフトゲノム配列から候補を見つけ、balFd-V と balFd-VII がA. balhimycina由来OxyB、vancomycin産生株A. orientalis由来CYP165Bに電子を供給してin vitroでの代謝回転を支持することを示している。 --- [PMID: 23073849](2012) OxyBの基質特異性についての調査の続報。これまで使用していた合成モデル基質はaglycone骨格のposition 2と6でTyrを含むものだったが、より最終産物に近いOH基やCl基のある基質を合成して、OxyBによる変換を確認している。 hexapeptide-S-PCPにOH基があってもmonocyclic産物形成の効率は変わらないが、OH基に加えてCl基があると変換比率は激しく減弱した。さらに残基6がOH基とCl基を含むheptapeptide-S-PCPではmonocyclic産物の形成はなく、ほとんどが線状ペプチドのままだったので、これは基質ではない。 oxyA or oxyC mutantsでは架橋結合と塩素化のある産物が、oxyB mutantではどちらもされていない産物が得られたという報告があることから、halogenaseの活動はNRPSとOxyBの存在に依存するかもしれない。 halogenaseの基質が調査されていないので、塩素化と架橋結合の順番を定義するのは困難である。

Sequence

>putative cytochrome P450 [PCZA363.7]
MVAQELSQSGDDDPRPLHIRRQDLDPADELLAAGALTRVTVGSGADAETSWMATTHGAVR
QVMGDHKSFSTRRRWHQRDEIGGTGIFRPRELVGNLMDYDPPEHTRLRQKLTPGFTLRKM
QRMQPYIEQIVADRLDAMEQAGSPADLIEFVADEVPGAVLCELIGVPRDDRAMFMQLCHG
HLDASRSQKRRAAAGEAFSRYLLAMIARERKDPGEGLIGAVIAEYGDEATDEELRGFCVQ
VMLAGDDNISGMIGLGVLALLRHPEQIAAFQGDEQSAQRAVDELIRYLTVPYAPTPRIAM
QDVIVASQMIKKGESVICSLPAANRDPALVPDPNRLDVTREPVPHVAFGHGVHHCLGAAL
SRLELRTVYTALWQRFPTLRLADPAKETNFRLTTPAYGVTSLLVAW

>putative cytochrome P450 [PCZA363.7]
TTGGTAGCACAGGAGCTTTCCCAGTCGGGTGACGATGACCCGCGCCCGCTGCACATTCGC
AGGCAGGACTTGGATCCGGCGGACGAACTGCTTGCCGCCGGAGCGCTGACGAGGGTCACC
GTCGGATCCGGAGCGGACGCCGAGACCAGCTGGATGGCGACAACGCACGGTGCCGTACGG
CAGGTGATGGGCGATCACAAGAGCTTCAGCACACGGCGCCGCTGGCACCAGCGCGACGAG
ATCGGCGGGACGGGTATCTTCCGGCCGCGTGAGCTGGTCGGCAACCTGATGGACTACGAC
CCGCCCGAGCACACCCGGCTGCGGCAGAAGCTGACCCCCGGATTCACGCTGCGCAAGATG
CAGCGGATGCAGCCGTACATCGAACAGATCGTCGCGGATCGGCTCGATGCCATGGAGCAG
GCGGGATCCCCGGCGGATCTGATCGAGTTCGTCGCCGACGAGGTGCCTGGGGCCGTGCTG
TGCGAGCTGATCGGGGTGCCCCGGGACGACCGGGCCATGTTCATGCAGTTGTGTCACGGA
CATCTCGACGCCTCGCGAAGCCAGAAGAGGCGGGCGGCGGCAGGCGAGGCGTTCTCCCGC
TACCTGTTGGCCATGATCGCCAGGGAACGCAAGGACCCGGGCGAGGGGCTGATCGGCGCC
GTCATCGCCGAATACGGCGACGAAGCCACCGATGAGGAGCTGCGGGGCTTCTGCGTTCAG
GTGATGCTGGCGGGCGACGACAACATCTCCGGCATGATCGGGCTCGGCGTGCTGGCGCTG
CTGCGCCACCCCGAGCAGATCGCCGCGTTCCAGGGTGACGAGCAGTCGGCGCAACGGGCG
GTCGACGAACTGATCCGGTACCTGACGGTCCCGTATGCCCCGACTCCCCGAATCGCCATG
CAGGACGTCATCGTCGCGAGCCAGATGATCAAGAAGGGGGAGAGCGTCATCTGCTCTCTC
CCGGCGGCAAACCGTGATCCTGCCTTGGTACCGGATCCGAACCGCCTCGATGTCACCCGC
GAGCCCGTCCCGCATGTCGCGTTCGGGCATGGCGTGCACCATTGCTTGGGAGCCGCGCTG
TCCCGCCTCGAGCTGCGAACGGTCTATACCGCCCTGTGGCAGCGCTTTCCCACGCTGCGG
CTCGCGGATCCCGCCAAGGAAACCAACTTCCGGTTGACCACCCCCGCGTATGGAGTGACC
AGTCTGCTGGTCGCGTGGTGA

Feature

BLASTP Database:UniProtKB:2011_09	show BLAST table
InterPro Database:interpro:38.0	IPR001128 Cytochrome P450 (Family) PF00067 p450 SSF48264 Cytochrome_P450 G3DSA:1.10.630.10 Cyt_P450 IPR002397 Cytochrome P450, B-class (Family) PR00359 BP450 IPR017972 Cytochrome P450, conserved site (Conserved_site) PS00086 CYTOCHROME_P450
SignalP	No significant hit
TMHMM	No significant hit

Chlor_00070 Chlor_00090