Native and engineered promoters in natural product discovery

Natural Product Reports

Volumn 33, Issue 8, 2016, Pages 1006-1019

  Myronovskyi, Maksym ^a   Luzhetskyy, Andriy ^a,b  

^a SAARLAND UNIVERSITY   (Germany)

^b SAARLAND UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BACTERIAL PROTEIN; BIOLOGICAL PRODUCT;

BIOSYNTHESIS; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; GENETIC ENGINEERING; GENETICS; METABOLISM; MULTIGENE FAMILY; STREPTOMYCES;

BACTERIAL PROTEINS; BIOLOGICAL PRODUCTS; BIOSYNTHETIC PATHWAYS; GENETIC ENGINEERING; MOLECULAR STRUCTURE; MULTIGENE FAMILY; STREPTOMYCES;

EID: 84980048141     PISSN: 02650568     EISSN: 14604752     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c6np00002a     Document Type: Review

References (139)

1. S. D. Bentley K. F. Chater A.-M. Cerdeño-Tárraga G. L. Challis N. R. Thomson K. D. James D. E. Harris M. A. Quail H. Kieser D. Harper A. Bateman S. Brown G. Chandra C. W. Chen M. Collins A. Cronin A. Fraser A. Goble J. Hidalgo T. Hornsby S. Howarth C.-H. Huang T. Kieser L. Larke L. Murphy K. Oliver S. O'Neil E. Rabbinowitsch M.-A. Rajandream K. Rutherford S. Rutter K. Seeger D. Saunders S. Sharp R. Squares S. Squares K. Taylor T. Warren A. Wietzorrek J. Woodward B. G. Barrell J. Parkhill D. A. Hopwood Nature 2002 417 141 147
2. H. Ikeda J. Ishikawa A. Hanamoto M. Shinose H. Kikuchi T. Shiba Y. Sakaki M. Hattori S. Omura Nat. Biotechnol. 2003 21 526 531
3. Y. Ohnishi J. Ishikawa H. Hara H. Suzuki M. Ikenoya H. Ikeda A. Yamashita M. Hattori S. Horinouchi J. Bacteriol. 2008 190 4050 4060
4. M. J. Bibb Curr. Opin. Microbiol. 2005 8 208 215
5. M. Bibb A. Hesketh Methods Enzymol. 2009 458 93 116
6. S. Rigali F. Titgemeyer S. Barends S. Mulder A. W. Thomae D. A. Hopwood G. P. van Wezel EMBO Rep. 2008 9 670 675
7. A. Craney C. Ozimok S. M. Pimentel-Elardo A. Capretta J. R. Nodwell Chem. Biol. 2012 19 1020 1027
8. Y. Tanaka T. Hosaka K. Ochi J. Antibiot. 2010 63 477 481
9. C. Olano I. García A. González M. Rodriguez D. Rozas J. Rubio M. Sánchez-Hidalgo A. F. Braña C. Méndez J. A. Salas J. Microb. Biotechnol. 2014 7 242 256
10. H. B. Bode B. Bethe R. Höfs A. Zeeck ChemBioChem 2002 3 619 627
11. Y. Tanaka K. Kasahara Y. Hirose K. Murakami R. Kugimiya K. Ochi J. Bacteriol. 2013 195 2959 2970
12. M. H. Medema R. Breitling E. Takano Methods Enzymol. 2011 497 485 502
13. J. Huff A. Czyz R. Landick M. Niederweis Gene 2010 468 8 19
14. N. Seghezzi P. Amar B. Koebmann P. R. Jensen M.-J. Virolle Appl. Microbiol. Biotechnol. 2011 90 615 623
15. M. M. Rudolph M.-P. Vockenhuber B. Suess Methods Enzymol. 2015 550 283 299
16. M. M. Rudolph M.-P. Vockenhuber B. Suess Microbiology 2013 159 1416 1422
17. H. M. Salis Methods Enzymol. 2011 498 19 42
18. W. R. Strohl Nucleic Acids Res. 1992 20 961 974
19. W. Wang X. Li J. Wang S. Xiang X. Feng K. Yang Appl. Environ. Microbiol. 2013 79 4484 4492
20. Y. Luo L. Zhang K. W. Barton H. Zhao ACS Synth. Biol. 2015 4 1001 1010
21. M. J. Bibb G. R. Janssen J. M. Ward Gene 1985 38 215 226
22. H. Uchiyama B. Weisblum Gene 1985 38 103 110
23. T. Kieser, Practical Streptomyces Genetics, John Innes Foundation, 2000
24. M. J. Bibb J. White J. M. Ward G. R. Janssen Mol. Microbiol. 1994 14 533 545
25. T. Schmitt-John J. W. Engels Appl. Microbiol. Biotechnol. 1992 36 493 498
26. T. Siegl B. Tokovenko M. Myronovskyi A. Luzhetskyy Metab. Eng. 2013 19 98 106
27. G. Labes M. Bibb W. Wohlleben Microbiology 1997 143 5 1503 1512
28. N. Zaburannyi M. Rabyk B. Ostash V. Fedorenko A. Luzhetskyy BMC Genomics 2014 15 97
29. K. Flärdh M. J. Buttner Nat. Rev. Microbiol. 2009 7 36 49
30. M. J. Bibb M. J. Buttner J. Bacteriol. 2003 185 2338 2345
31. K. F. Chater Curr. Opin. Microbiol. 2001 4 667 673
32. L. Potúcková G. H. Kelemen K. C. Findlay M. A. Lonetto M. J. Buttner J. Kormanec Mol. Microbiol. 1995 17 37 48
33. E.-J. Lee N. Karoonuthaisiri H.-S. Kim J.-H. Park C.-J. Cha C. M. Kao J.-H. Roe Mol. Microbiol. 2005 57 1252 1264
34. M. S. Paget V. Molle G. Cohen Y. Aharonowitz M. J. Buttner Mol. Microbiol. 2001 42 1007 1020
35. W. R. Bourn B. Babb Nucleic Acids Res. 1995 23 3696 3703
36. W. R. Strohl Nucleic Acids Res. 1992 20 961 974
37. J. P. Gomez-Escribano L. Song D. J. Fox V. Yeo M. J. Bibb G. L. Challis Chem. Sci. 2012 3 2716 2720
38. E. Takano H. Kinoshita V. Mersinias G. Bucca G. Hotchkiss T. Nihira C. P. Smith M. Bibb W. Wohlleben K. Chater Mol. Microbiol. 2005 56 465 479
39. G. Xu J. Wang L. Wang X. Tian H. Yang K. Fan K. Yang H. Tan J. Biol. Chem. 2010 285 27440 27448
40. J. Wang W. Wang L. Wang G. Zhang K. Fan H. Tan K. Yang Mol. Microbiol. 2011 82 236 250
41. K. L. Brown S. Wood M. J. Buttner Mol. Microbiol. 1992 6 1133 1139
42. J.-D. Pédelacq S. Cabantous T. Tran T. C. Terwilliger G. S. Waldo Nat. Biotechnol. 2006 24 79 88
43. C. Bai Y. Zhang X. Zhao Y. Hu S. Xiang J. Miao C. Lou L. Zhang Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015 112 12181 12186
44. A. Rodríguez-García P. Combes R. Pérez-Redondo M. C. A. Smith M. C. M. Smith Nucleic Acids Res. 2005 33 e87
45. K. Hammer I. Mijakovic P. R. Jensen Trends Biotechnol. 2006 24 53 55
46. P. R. Jensen K. Hammer Biotechnol. Bioeng. 1998 58 191 195
47. P. R. Jensen K. Hammer Appl. Environ. Microbiol. 1998 64 82 87
48. C. Solem P. R. Jensen Appl. Environ. Microbiol. 2002 68 2397 2403
49. Z. Shao G. Rao C. Li Z. Abil Y. Luo H. Zhao ACS Synth. Biol. 2013 2 662 669
50. C. Ingram M. Brawner P. Youngman J. Westpheling J. Bacteriol. 1989 171 6617 6624
51. R. H. Baltz J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2010 37 759 772
52. P. Arias M. A. Fernández-Moreno F. Malpartida J. Bacteriol. 1999 181 6958 6968
53. S. V. Sohoni A. Fazio C. T. Workman I. Mijakovic A. E. Lantz PLoS One 2014 9 e99701
54. G. C. Uguru K. E. Stephens J. A. Stead J. E. Towle S. Baumberg K. J. McDowall Mol. Microbiol. 2005 58 131 150
55. S. Li J. Wang X. Li S. Yin W. Wang K. Yang Microb. Cell Fact. 2015 14 172
56. J. P. Gomez-Escribano M. J. Bibb J. Microb. Biotechnol. 2011 4 207 215
57. K. Fan G. Pan X. Peng J. Zheng W. Gao J. Wang W. Wang Y. Li K. Yang Chem. Biol. 2012 19 1381 1390
58. K. F. Chater L. C. Wilde J. Gen. Microbiol. 1980 116 323 334
59. K. Terpe Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006 72 211 222
60. F. Saïda, Curr. Protoc. Protein Sci., ed., Board John E Coligan Al, 2007, ch. 5, unit 5.19
61. T. Murakami T. G. Holt C. J. Thompson J. Bacteriol. 1989 171 1459 1466
62. M. L. Chiu M. Folcher T. Katoh A. M. Puglia J. Vohradsky B. S. Yun H. Seto C. J. Thompson J. Biol. Chem. 1999 274 20578 20586
63. M. L. Chiu M. Folcher P. Griffin T. Holt T. Klatt C. J. Thompson Biochemistry 1996 35 2332 2341
64. D. J. Holmes J. L. Caso C. J. Thompson EMBO J. 1993 12 3183 3191
65. M. L. Chiu P. H. Viollier T. Katoh J. J. Ramsden C. J. Thompson Biochemistry 2001 40 12950 12958
66. E. Takano J. White C. J. Thompson M. J. Bibb Gene 1995 166 133 137
67. M. Lara L. Servín-González M. Singh C. Moreno I. Cohen M. Nimtz C. Espitia Appl. Environ. Microbiol. 2004 70 679 685
68. J. Weaden P. Dyson Microbiology 1998 144 7 1963 1970
69. N. Ali P. R. Herron M. C. Evans P. J. Dyson Microbiology 2002 148 381 390
70. H. Komeda Y. Hori M. Kobayashi S. Shimizu Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996 93 10572 10577
71. S. Herai Y. Hashimoto H. Higashibata H. Maseda H. Ikeda S. Omura M. Kobayashi Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 14031 14035
72. C. P. Smith K. F. Chater Mol. Gen. Genet. 1988 211 129 137
73. C. P. Smith K. F. Chater J. Mol. Biol. 1988 204 569 580
74. Z. Hindle C. P. Smith Mol. Microbiol. 1994 12 737 745
75. E. T. Seno K. F. Chater J. Gen. Microbiol. 1983 129 1403 1413
76. M. S. Paget G. Hintermann C. P. Smith Gene 1994 146 105 110
77. G. Bucca A. M. Brassington H. J. Schönfeld C. P. Smith Mol. Microbiol. 2000 38 1093 1103
78. L. Horbal V. Fedorenko A. Luzhetskyy Appl. Microbiol. Biotechnol. 2014 98 8641 8655
79. Y. Huang K.-X. Zhao X.-H. Shen M. T. Chaudhry C.-Y. Jiang S.-J. Liu Appl. Environ. Microbiol. 2006 72 7238 7245
80. T. Li K. Zhao Y. Huang D. Li C.-Y. Jiang N. Zhou Z. Fan S.-J. Liu Appl. Environ. Microbiol. 2012 78 6009 6016
81. E. N. Choi M. C. Cho Y. Kim C.-K. Kim K. Lee Microbiology 2003 149 795 805
82. J.-T. Zheng S.-L. Wang K.-Q. Yang Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007 76 883 888
83. J. L. Doull S. W. Ayer A. K. Singh P. Thibault J. Antibiot. 1993 46 869 871
84. J.-T. Zheng U. Rix L. Zhao C. Mattingly V. Adams Q. Chen J. Rohr K.-Q. Yang J. Antibiot. 2005 58 405 408
85. L. Han K. Yang E. Ramalingam R. H. Mosher L. C. Vining Microbiology 1994 140 12 3379 3389
86. L. Wang L. C. Vining Microbiology 2003 149 1991 2004
87. J. L. Doull A. K. Singh M. Hoare S. W. Ayer J. Ind. Microbiol. 1994 13 120 125
88. V. Dangel L. Westrich M. C. M. Smith L. Heide B. Gust Appl. Microbiol. Biotechnol. 2010 87 261 269
89. A. Maxwell D. M. Lawson Curr. Top. Med. Chem. 2003 3 283 303
90. M. Steffensky A. Mühlenweg Z.-X. Wang S.-M. Li L. Heide Antimicrob. Agents Chemother. 2000 44 1214 1222
91. V. Dangel J. Härle C. Goerke C. Wolz B. Gust J.-L. Pernodet L. Heide Microbiology 2009 155 4025 4035
92. B. Floriano M. Bibb Mol. Microbiol. 1996 21 385 396
93. A. S. Eustáquio B. Gust S.-M. Li S. Pelzer W. Wohlleben K. F. Chater L. Heide Chem. Biol. 2004 11 1561 1572
94. M. Jakobi G. Winkelmann D. Kaiser C. Kempler G. Jung G. Berg H. Bahl J. Antibiot. 1996 49 1101 1104
95. K. Jomon Y. Kuroda M. Ajisaka H. Sakai J. Antibiot. 1972 25 271 280
96. P. R. Graupner S. Thornburgh J. T. Mathieson E. L. Chapin G. M. Kemmitt J. M. Brown C. E. Snipes J. Antibiot. 1997 50 1014 1019
97. S. Kanazawa N. Fusetani S. Matsunaga Tetrahedron Lett. 1993 34 1065 1068
98. H. Shigemori M. A. Bae K. Yazawa T. Sasaki J. Kobayashi J. Org. Chem. 1992 57 4317 4320
99. S. P. Gunasekera M. Gunasekera P. McCarthy J. Org. Chem. 1991 56 4830 4833
100. J. A. V. Blodgett D.-C. Oh S. Cao C. R. Currie R. Kolter J. Clardy Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 11692 11697
101. Y. Luo H. Huang J. Liang M. Wang L. Lu Z. Shao R. E. Cobb H. Zhao Nat. Commun. 2013 4 2894
102. Z. Shao H. Zhao H. Zhao Nucleic Acids Res. 2009 37 e16
103. H. Takahashi T. Kumagai K. Kitani M. Mori Y. Matoba M. Sugiyama J. Biol. Chem. 2007 282 9073 9081
104. R. Novakova Z. Odnogova P. Kutas L. Feckova J. Kormanec Folia Microbiol. 2010 55 119 125
105. D. Yu F. Xu J. Valiente S. Wang J. Zhan J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2013 40 159 168
106. S. Reverchon C. Rouanet D. Expert W. Nasser J. Bacteriol. 2002 184 654 665
107. M. Isaka A. Jaturapat J. Kramyu M. Tanticharoen Y. Thebtaranonth Antimicrob. Agents Chemother. 2002 46 1112 1113
108. K. Kakinuma C. A. Hanson K. L. Rinehart Tetrahedron 1976 32 217 222
109. Y. S. Choi T. W. Johannes M. Simurdiak Z. Shao H. Lu H. Zhao Mol. BioSyst. 2010 6 336 338
110. D. Montiel H.-S. Kang F.-Y. Chang Z. Charlop-Powers S. F. Brady Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015 112 8953 8958
111. K. S. Ryan C. L. Drennan Chem. Biol. 2009 16 351 364
112. F.-Y. Chang S. F. Brady J. Am. Chem. Soc. 2011 133 9996 9999
113. K. S. Ryan PLoS One 2011 6 e23694
114. P. J. Rutledge G. L. Challis Nat. Rev. Microbiol. 2015 13 509 523
115. P. K. Ajikumar W.-H. Xiao K. E. J. Tyo Y. Wang F. Simeon E. Leonard O. Mucha T. H. Phon B. Pfeifer G. Stephanopoulos Science 2010 330 70 74
116. J. R. Anthony L. C. Anthony F. Nowroozi G. Kwon J. D. Newman J. D. Keasling Metab. Eng. 2009 11 13 19
117. M. J. Smanski S. Bhatia D. Zhao Y. Park L. B. A. Woodruff G. Giannoukos D. Ciulla M. Busby J. Calderon R. Nicol D. B. Gordon D. Densmore C. A. Voigt Nat. Biotechnol. 2014 32 1241 1249
118. I. Farasat M. Kushwaha J. Collens M. Easterbrook M. Guido H. M. Salis Mol. Syst. Biol. 2014 10 731
119. C. Y. Ng I. Farasat C. D. Maranas H. M. Salis Metab. Eng. 2015 29 86 96
120. H. M. Salis E. A. Mirsky C. A. Voigt Nat. Biotechnol. 2009 27 946 950
121. M. Teilhet M. B. Rashid A. Hawk A. Al-Qahtani K. Mensa-Wilmot Gene 1998 222 91 97
122. M. Mie S. Shimizu F. Takahashi E. Kobatake Biochem. Biophys. Res. Commun. 2008 373 48 52
123. T. Tian H. M. Salis Nucleic Acids Res. 2015 43 7137 7151
124. J. Holátko R. Silar A. Rabatinová H. Sanderová P. Halada J. Nešvera L. Krásný M. Pátek Appl. Microbiol. Biotechnol. 2012 96 521 529
125. K. Pfeifer-Sancar A. Mentz C. Rückert J. Kalinowski BMC Genomics 2013 14 888
126. A. Feklístov B. D. Sharon S. A. Darst C. A. Gross Annu. Rev. Microbiol. 2014 68 357 376
127. A. Urban S. Eckermann B. Fast S. Metzger M. Gehling K. Ziegelbauer H. Rübsamen-Waigmann C. Freiberg Appl. Environ. Microbiol. 2007 73 6436 6443
128. M. Kushwaha H. M. Salis Nat. Commun. 2015 6 7832
129. F.-X. Lussier F. Denis F. Shareck Appl. Environ. Microbiol. 2010 76 967 970
130. M. H. Medema K. Blin P. Cimermancic V. de Jager P. Zakrzewski M. A. Fischbach T. Weber E. Takano R. Breitling Nucleic Acids Res. 2011 39 W339 W346
131. K. Blin M. H. Medema D. Kazempour M. A. Fischbach R. Breitling E. Takano T. Weber Nucleic Acids Res. 2013 41 W204 W212
132. T. Weber K. Blin S. Duddela D. Krug H. U. Kim R. Bruccoleri S. Y. Lee M. A. Fischbach R. Müller W. Wohlleben R. Breitling E. Takano M. H. Medema Nucleic Acids Res. 2015 43 W237 W243
133. N. Kouprina V. Larionov Nat. Rev. Genet. 2006 7 805 812
134. X. Bian F. Huang F. A. Stewart L. Xia Y. Zhang R. Müller ChemBioChem 2012 13 1946 1952
135. C. Engler R. Kandzia S. Marillonnet PLoS One 2008 3 e3647
136. D. G. Gibson L. Young R.-Y. Chuang J. C. Venter C. A. Hutchison H. O. Smith Nat. Methods 2009 6 343 345
137. D. G. Gibson G. A. Benders K. C. Axelrod J. Zaveri M. A. Algire M. Moodie M. G. Montague J. C. Venter H. O. Smith C. A. Hutchison Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 20404 20409
138. M. Komatsu T. Uchiyama S. Omura D. E. Cane H. Ikeda Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 2646 2651
139. M. Komatsu K. Komatsu H. Koiwai Y. Yamada I. Kozone M. Izumikawa J. Hashimoto M. Takagi S. Omura K. Shin-ya D. E. Cane H. Ikeda ACS Synth. Biol. 2013 2 384 396