Chlor_00110 Chlor_00110   Chlor_00130 Chlor_00130

Chlor_00120 : CDS information

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Organism
StrainA82846UV37B
Entry nameChloroeremomycin
Contig
Start / Stop / Direction36,840 / 38,030 / + [in whole cluster]
2,596 / 3,786 / + [in contig]
Location36840..38030 [in whole cluster]
2596..3786 [in contig]
TypeCDS
Length1,191 bp (396 aa)
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Category2.3 modification addition of sugar moiety
ProductdTDP-L-4-epivancosamine glycosyltransferase
chloroorienticin B synthase
Product (GenBank)PCZA361.19
GenegtfA
ORF11
Gene (GenBank)
EC number2.4.1.311
Keyword
  • L-4-epivancosamine
  • Bht6
Note
Note (GenBank)
  • similar to glycosyltransferase
Reference
ACC
PmId
[9545426] Sequencing and analysis of genes involved in the biosynthesis of a vancomycin group antibiotic. (Chem Biol. , 1998)
[9115410] Production of hybrid glycopeptide antibiotics in vitro and in Streptomyces toyocaensis. (Chem Biol. , 1997)
[12874381] Structure of the TDP-epi-vancosaminyltransferase GtfA from the chloroeremomycin biosynthetic pathway. (Proc Natl Acad Sci U S A. , 2003)
[15070728] Characterization of a regiospecific epivancosaminyl transferase GtfA and enzymatic reconstitution of the antibiotic chloroeremomycin. (Proc Natl Acad Sci U S A. , 2004)
[16045364] A systematic investigation of the synthetic utility of glycopeptide glycosyltransferases. (J Am Chem Soc. , 2005)
[19549605] Chimeric glycosyltransferases for the generation of hybrid glycopeptides. (Chem Biol. , 2009)
comment
[PMID: 9545426](1998)
chloroeremomycin生合成 gene clusterの報告。

ORF11/GtfA(396aa): Glycosyl transferase

詳細記載は下記論文を引用。

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[PMID: 9115410](1997)
・A82846B(chloroeremomycin)産生菌A. orientalis A82846由来 gtfA, gtfB, gtfC
・vancomycin産生菌A. orientalis C329.4由来 gtfD, gtfE
のクローニング、配列解析、E. coli発現して得たタンパクでの特徴づけ。

GtfAは、dTDP-glucoseの存在下でvancomycin aglyconeと反応させてもグルコシル化された産物をもたらさなかった。

配列解析から、A82846に3つめの糖(epivancosamine)を付加するかもしれないと述べられている。

---
[PMID: 12874381](2003)
GtfAの結晶構造解析。
GtfAはaglyconeのBht6に4-epi-vancosamineを付着させるdTDP-epi-vancosaminyltransferaseに割り当てられている。

活性測定に使用されているのはbalhimycin GtfAで、monoglycosylated cosubstrateであるdesvancosaminyl vancomycinに4-epi-vancosamineを付加して4-epi-balhimycinを形成することが確認されている。vancomycinに対する活性は検出されなかったので、GtfAはGtfBの次(2番目)に働くと示唆される。

---
[PMID: 15070728](2004)
GtfAをE. coliで発現、精製して特徴づけている。

・ heptapeptide vancomycin aglycone (AGV)
・ monoglucosyl-heptapeptide desvancosaminyl-vancomycin (DVV)
・ disaccharide-containing epivancomycin
という3つの候補基質の中でもっとも望まれたGtfAのacceptorはDVVであることが活性測定から示された。

DVVのglucosyl unitの2-OHに4-epi-vancosamineを移動するGtfDは、amino基によるOH基の置換のせいで2-amino-glucosyl-AGVには移すことができなかった。対してGtfAはそれができたので、glucosyl unitの2-OHではなく、Bht2 or Bht6に4-epi-vancosamineを移動すると示唆される。
この結果と過去の結晶構造解析から、GtfAはBht6のOH基に4-epi-vancosamine部分を位置特異的に移動する可能性が高い。

これを受けてDVV と dTDP-4-epi-vancosamineを使い、GtfA活性を測定した。この反応でchloroorienticin Bが産生された。さらにこのGtfA反応産物をGtfCでインキュベーションすると、chloroeremomycinが得られた。

これまでの調査でGtfBは AGV → DVVに変換することが示されているので、chloroeremomycinはheptapeptide骨格からGtfB → GtfA → GtfCの連続反応により、位置特異的なglycosylationで組み立てられることがin vitroで証明された。

heptapeptide vancomycin aglycone (AGV)

↓ GtfB + UDP-glucose [Hpg4]

monoglucosyl-heptapeptide desvancosaminyl-vancomycin (DVV)(vancomycin pseudoaglycone)

↓ GtfA + dTDP-4-epi-vancosamine [Bht6]

chloroorienticin B

↓ GtfC + dTDP-4-epi-vancosamine [Hpg4-glucose moiety]

chloroeremomycin

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[PMID: 16045364](2005)
合成した様々なdTDP sugar donorsを用いてGtfA, GtfC, GtfDの基質特異性を調査している。

GtfAはvancomycin pseudoaglyconeに対する糖の移動が調べられており、天然基質のNDP sugarに近しく関連したdonorsしか利用できない。

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[PMID: 19549605](2009)
GtfAとteicoplanin生合成cluster Orf1のN末domainとC末domainを入れ替えたGtfBキメラ = GtfAH1, GtfAH2を作成。N末domainがGtfA、C末domainがOrf1のGtfAH1について、機能解析、動態解析、構造解析をしている。GtfAH1は元のタンパクと違って基質特異性がゆるくなった。

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selected fasta
>dTDP-L-4-epivancosamine glycosyltransferase [PCZA361.19]
MRVLITGCGSRGDTEPLVALAARLRELGADARMCLPPDYVERCAEVGVPMVPVGRAVRAG
AREPGELPPGAAEVVTEVVAEWFDKVPAAIEGCDAVVTTGLLPAAVAVRSMAEKLGIPYR
YTVLSPDHLPSEQSQAERDMYNQGADRLFGDAVNSHRASIGLPPVEHLYDYGYTDQPWLA
ADPVLSPLRPTDLGTVQTGAWILPDERPLSAELEAFLAAGSTPVYVGFGSSSRPATADAA
KMAIKAVRASGRRIVLSRGWADLVLPDDGADCFVVGEVNLQELFGRVAAAIHHDSAGTTL
LAMRAGIPQIVVRRVVDNVVEQAYHADRVAELGVGVAVDGPVPTIDSLSAALDTALAPEI
RARATTVADTIRADGTTVAAQLLFDAVSLEKPTVPA
selected fasta
>dTDP-L-4-epivancosamine glycosyltransferase [PCZA361.19]
ATGCGCGTGTTGATTACGGGGTGTGGATCGCGCGGAGATACCGAACCGTTGGTGGCATTG
GCGGCACGGTTGCGGGAACTCGGTGCGGACGCGCGGATGTGCCTGCCGCCGGACTACGTG
GAGCGGTGCGCCGAGGTCGGTGTGCCGATGGTGCCGGTCGGTCGGGCGGTGCGCGCAGGG
GCACGCGAGCCGGGAGAACTGCCGCCGGGGGCGGCCGAAGTCGTGACCGAGGTGGTCGCC
GAATGGTTCGACAAGGTCCCGGCGGCCATCGAGGGGTGTGACGCGGTGGTGACGACCGGC
TTGCTGCCCGCCGCGGTCGCTGTCCGGTCGATGGCCGAGAAGCTGGGCATCCCGTACCGC
TACACCGTGCTGTCTCCGGACCATCTGCCGTCGGAGCAAAGCCAGGCGGAGCGGGACATG
TACAACCAGGGCGCCGACAGGCTTTTCGGTGACGCGGTCAACAGCCACCGGGCCTCGATC
GGCCTGCCACCGGTGGAGCACCTCTACGACTACGGCTACACCGATCAGCCCTGGCTGGCG
GCGGACCCGGTGCTGTCCCCGCTGCGGCCGACGGACCTCGGCACTGTGCAGACCGGTGCG
TGGATCCTGCCCGACGAACGGCCGCTTTCCGCGGAGCTGGAGGCGTTTCTGGCTGCCGGG
TCGACGCCGGTGTACGTGGGTTTCGGCAGCTCGTCCCGACCGGCAACCGCTGACGCCGCG
AAGATGGCCATCAAGGCGGTCCGTGCCAGTGGCCGCCGGATCGTTCTCTCCCGCGGCTGG
GCCGATTTGGTCCTGCCGGACGACGGGGCCGACTGCTTCGTGGTCGGCGAAGTGAACCTT
CAGGAGCTGTTCGGCCGGGTGGCCGCCGCCATCCACCACGACAGCGCGGGCACGACGCTG
CTGGCCATGCGGGCGGGCATCCCCCAGATCGTGGTGCGCCGCGTAGTGGACAACGTGGTG
GAGCAGGCGTACCACGCCGACCGGGTGGCCGAGCTGGGTGTCGGTGTGGCGGTCGACGGT
CCGGTCCCGACCATCGACTCCTTGTCGGCCGCGCTCGACACGGCTCTGGCCCCGGAGATC
CGTGCGCGAGCGACGACCGTGGCAGACACGATTCGCGCCGATGGGACAACGGTGGCCGCG
CAGCTGCTGTTCGACGCGGTCAGCCTGGAAAAGCCGACTGTTCCCGCCTGA

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BLASTP
Database:UniProtKB:2011_09 		show BLAST table
InterPro
Database:interpro:38.0
IPR004276 Glycosyl transferase, family 28 (Domain)
[3-129] 1.4e-25 PF03033
PF03033   Glyco_transf_28
SignalP No significant hit
TMHMM No significant hit
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