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논문 기본 정보

자료유형
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저자정보
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제29권 제3호
발행연도
2019.1
수록면
367 - 372 (6page)

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Deactivation of aminoglycosides by their modifying enzymes, including a number of aminoglycoside O-phosphotransferases, is the most ubiquitous resistance mechanism in aminoglycoside-resistant pathogens. Nonetheless, in a couple of biosynthetic pathways for gentamicins, fortimicins, and istamycins, phosphorylation of aminoglycosides seems to be a unique and initial step for the creation of a natural defensive structural feature such as a 3’,4’- dideoxy scaffold. Our aim was to elucidate the biochemical details on the beginning of these C3’,4’-dideoxygenation biosynthetic steps for aminoglycosides. The biosynthesis of istamycins must surely involve these 3’,4’-didehydroxylation steps, but much less has been reported in terms of characterization of istamycin biosynthetic genes, especially about the phosphotransferase-encoding gene. In the disruption and complementation experiments pointing to a putative gene, istP, in the genome of wild-type Streptomyces tenjimariensis, the function of the istP gene was proved here to be a phosphotransferase. Next, an in-frame deletion of a known phosphotransferase-encoding gene forP from the genome of wild-type Micromonospora olivasterospora resulted in the appearance of a hitherto unidentified fortimicin shunt product, namely 3-O-methyl-FOR-KK1, whereas complementation of forP restored the natural fortimicin metabolite profiles. The bilateral complementation of an istP gene (or forP) in the ΔforP mutant (or ΔistP mutant strain) successfully restored the biosynthesis of 3’,4’- dideoxy fortimicins and istamycins, thus clearly indicating that they are interchangeable launchers of the biosynthesis of 3’,4’-dideoxy types of 1,4-diaminocyclitol antibiotics.

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Park SR / 2013 / 2-Deoxystreptamine-containing aminoglycoside antibiotics : recent advances in the characterization and manipulation of their biosynthetic pathways / Nat. Prod. Rep 30:11~20 google schola Pokrovskaya V / 2010 / Aminoglycosides redesign strategies for improved antibiotics and compounds for treatment of human genetic diseases / Methods Enzymol 478:437~462 google schola Park JW / 2017 / Enabling techniques in the search for new antibiotics : combinatorial biosynthesis of sugar-containing antibiotics / Biochem. Pharmacol 134:56~73 google schola Yamamoto M / 1977 / Fortimicin A production by Micromonospora olivoasterospora in a chemically defined medium / J, Antibiot. (Tokyo) 30:1064~1072 google schola Ikeda D / 1979 / Synthesis of istamycin A / J. Antibiot. (Tokyo) 32:1365~1366 google schola

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