SCO6992, a Protein with β-Glucuronidase Activity, Complements a Mutation at the absR Locus and Promotes Antibiotic Biosynthesis in Streptomyces coelicolor

Jin Xue-Mei; Choi Mu-Yong; Tsevelkhoroloo Maral; Park Uhnmee; Suh Joo-Won; 홍순광

doi:10.4014/jmb.2108.08001

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저자정보: Jin Xue-Mei (Department of Bioscience and Bioinformatics Myongji University Yongin Gyeonggido 17058 Republic of) Choi Mu-Yong (Department of Biotechnology. The University of Suwon Suwon Gyeonggido 18323 Republic of Korea) Tsevelkhoroloo Maral (Department of Bioscience and Bioinformatics Myongji University Yongin Gyeonggido 17058 Republic of) Park Uhnmee (Department of Biotechnology. The University of Suwon Suwon Gyeonggido 18323 Republic of Korea) Suh Joo-Won (Department of Bioscience and Bioinformatics Myongji University Yongin Gyeonggido 17058 Republic of) 홍순광 (명지대학교)

저널정보: 한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제31권 제11호

발행연도: 2021.11

수록면: 1,591 - 1,600 (10page)

DOI: 10.4014/jmb.2108.08001

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Streptomyces coelicolor is a filamentous soil bacterium producing several kinds of antibiotics. S. coelicolor abs8752 is an abs (antibiotic synthesis deficient)-type mutation at the absR locus; it is characterized by an incapacity to produce any of the four antibiotics synthesized by its parental strain J1501. A chromosomal DNA fragment from S. coelicolor J1501, capable of complementing the abs- phenotype of the abs8752 mutant, was cloned and analyzed. DNA sequencing revealed that two complete ORFs (SCO6992 and SCO6993) were present in opposite directions in the clone. Introduction of SCO6992 in the mutant strain resulted in a remarkable increase in the production of two pigmented antibiotics, actinorhodin and undecylprodigiosin, in S. coelicolor J1501 and abs8752. However, introduction of SCO6993 did not show any significant difference compared to the control, suggesting that SCO6992 is primarily involved in stimulating the biosynthesis of antibiotics in S. coelicolor. In silico analysis of SCO6992 (359 aa, 39.5 kDa) revealed that sequences homologous to SCO6992 were all annotated as hypothetical proteins. Although a metalloprotease domain with a conserved metal-binding motif was found in SCO6992, the recombinant rSCO6992 did not show any protease activity. Instead, it showed very strong β-glucuronidase activity in an API ZYM assay and toward two artificial substrates, p-nitrophenyl-β-D-glucuronide and AS-BI-β-D-glucuronide. The binding between rSCO6992 and Zn2+ was confirmed by circular dichroism spectroscopy. We report for the first time that SCO6992 is a novel protein with β-glucuronidase activity, that has a distinct primary structure and physiological role from those of previously reported β-glucuronidases.

#Streptomyces coelicolor #SCO6992 #actinorhodin #undecylprodigiosin #β-glucuronidase

참고문헌 (39)

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Lu T / 2020 / Sulfane sulfur-activated actinorhodin production and sporulation is maintained by a natural gene circuit in Streptomyces coelicolor / Microb. Biotechnol 13:1917~1932

Liu G / 2013 / Molecular regulation of antibiotic biosynthesis in Streptomyces / Microbiol. Mol. Biol. Rev 77:112~143

Chater KF / 2013 / Curing baldness activates antibiotic production / Chem. Biol 20:1199~1200

Brian P / 1996 / Global negative regulation of Streptomyces coelicolor antibiotic synthesis mediated by an absA-encoded putative signal transduction system / J. Bacteriol 178:3221~3231

Bentley SD / 2002 / Complete genome sequence of the model actinomycete Streptomyces coelicolor A3(2) / Nature 417:141~147

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