A2RJT9 (PYRDA_LACLM) Reviewed, UniProtKB/Swiss-Prot
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January 25, 2012.
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| Protein names | Recommended name: Dihydroorotate dehydrogenase A (fumarate) Short name=DHOD A Short name=DHODase A Short name=DHOdehase A EC=1.3.98.1 | ||||
| Gene names |
| ||||
| Organism | Lactococcus lactis subsp. cremoris (strain MG1363) [Complete proteome] [HAMAP] | ||||
| Taxonomic identifier | 416870 [NCBI] | ||||
| Taxonomic lineage | Bacteria › Firmicutes › Lactobacillales › Streptococcaceae › Lactococcus |
Protein attributes
| Sequence length | 311 AA. |
| Sequence status | Complete. |
| Protein existence | Evidence at protein level |
General annotation (Comments)
| Function | Catalyzes the conversion of dihydroorotate to orotate with fumarate as the electron acceptor. Molecular oxygen can replace fumarate in vitro, but can not use NAD+ as an electron acceptor. Ref.1 |
| Catalytic activity | (S)-dihydroorotate + fumarate = orotate + succinate. Ref.1 |
| Cofactor | |
| Pathway | Pyrimidine metabolism; UMP biosynthesis via de novo pathway. HAMAP MF_00224 |
| Subunit structure | Homodimer. Ref.4 |
| Subcellular location | Cytoplasm By similarity HAMAP MF_00224. |
| Sequence similarities | Belongs to the dihydroorotate dehydrogenase family. Type 1 subfamily. |
| Biophysicochemical properties | Kinetic parameters: KM=18 µM for dihydroorotate Ref.6 KM=250 µM for fumarate Vmax=18.6 µmol/min/mg enzyme |
Ontologies
| Keywords | |
|---|---|
| Biological process | Pyrimidine biosynthesis |
| Cellular component | Cytoplasm |
| Ligand | FMN Flavoprotein |
| Molecular function | Oxidoreductase |
| Technical term | 3D-structure Complete proteome |
| Gene Ontology (GO) | |
| Biological process | 'de novo' pyrimidine base biosynthetic process Inferred from electronic annotation. Source: InterPro UMP biosynthetic processInferred from electronic annotation. Source: InterPro |
| Cellular component | cytoplasm Inferred from electronic annotation. Source: UniProtKB-SubCell |
| Molecular function | dihydroorotate oxidase activity Inferred from electronic annotation. Source: InterPro |
| Complete GO annotation... | |
Sequence annotation (Features)
| Feature key | Position(s) | Length | Description | Graphical view | Feature identifier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molecule processing | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Chain | 1 – 311 | 311 | Dihydroorotate dehydrogenase A (fumarate) HAMAP MF_00224 | PRO_0000285239 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Regions | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 43 – 44 | 2 | FMN HAMAP MF_00224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 249 – 250 | 2 | FMN HAMAP MF_00224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 271 – 272 | 2 | FMN HAMAP MF_00224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Region | 67 – 71 | 5 | Substrate binding HAMAP MF_00224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Region | 193 – 194 | 2 | Substrate binding HAMAP MF_00224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sites | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Active site | 130 | 1 | Nucleophile | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 19 | 1 | FMN | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 43 | 1 | Substrate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 127 | 1 | FMN | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 127 | 1 | Substrate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 164 | 1 | FMN | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 192 | 1 | FMN; via carbonyl oxygen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 221 | 1 | FMN; via amide nitrogen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Experimental info | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 43 | 1 | K → A: More than 500-fold reduction of enzymatic activity with oxygen or DCIP as electron acceptor. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 43 | 1 | K → E: 40-fold reduction of enzymatic activity with oxygen as electron acceptor; more than 120-fold reduction with DCIP as electron acceptor. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 50 | 1 | R → E: Steady state kinetics comparable to wild-type; 3-fold decrease in flavin bleaching rate. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 56 | 1 | P → A: More than 500-fold reduction of enzymatic activity. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 57 | 1 | R → A: More active than wild-type, especially with 2,6-dichloroindophenol as electron acceptor. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 67 | 1 | N → A: 100-fold lower affinity for dihydroorotate. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 127 | 1 | N → A: 70-fold lower affinity for dihydroorotate; inhibited by milimolar concentrations of fumarate. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 129 | 1 | S → A: 6-fold lower enzymatic activity with fumarate as electron acceptor. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 130 | 1 | C → A or S: Almost total loss of activity with oxygen or 2,6-dichloroindophenol as electron acceptor. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 131 | 1 | P → A: 4.5-fold lower enzymatic activity with fumarate and 2,6-dichloroindophenol as electron acceptor. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 132 | 1 | N → A: 54-fold reduction of enzymatic activity with oxygen as electron acceptor; more than 250-fold reduction with 2,6-dichloroindophenol as electron acceptor. Ref.3 Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 136 | 1 | K → A: Slightly higher affinity to dihydroorotate; 2-fold decrease in flavin bleaching rate. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 164 | 1 | K → A: Almost total loss of activity with oxygen or 2,6-dichloroindophenol as electron acceptor. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 193 | 1 | N → A: 500-fold lower affinity for dihydroorotate; inhibited by milimolar concentrations of fumarate. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 213 | 1 | K → A: 7-fold decrease in enzymatic activity; 50-fold decrease in flavin bleaching rate. Ref.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Secondary structure | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Helix Strand Turn | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 4 – 6 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 9 – 17 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 26 – 34 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 58 – 61 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 64 – 67 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 76 – 89 | 14 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 92 – 94 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 97 – 100 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 105 – 117 | 13 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 122 – 128 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 133 – 135 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 139 – 141 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 143 – 153 | 11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 154 – 156 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 161 – 165 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 171 – 181 | 11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 188 – 191 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 195 – 199 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 203 – 206 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 207 – 209 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 212 – 215 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 216 – 221 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 222 – 224 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 225 – 236 | 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 243 – 250 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 254 – 263 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 266 – 270 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 272 – 277 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 281 – 296 | 16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 301 – 303 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 304 – 306 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sequences
| ||||||||||||||||||
References
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| [1] | "Two different dihydroorotate dehydrogenases in Lactococcus lactis." Andersen P.S., Jansen P.J.G., Hammer K. J. Bacteriol. 176:3975-3982(1994) [PubMed: 8021180] [Abstract] Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [GENOMIC DNA], FUNCTION, CATALYTIC ACTIVITY, SUBSTRATE SPECIFICITY. Strain: MG1363. |
| [2] | "The complete genome sequence of the lactic acid bacterial paradigm Lactococcus lactis subsp. cremoris MG1363." Wegmann U., O'Connell-Motherway M., Zomer A., Buist G., Shearman C., Canchaya C., Ventura M., Goesmann A., Gasson M.J., Kuipers O.P., van Sinderen D., Kok J. J. Bacteriol. 189:3256-3270(2007) [PubMed: 17307855] [Abstract] Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [LARGE SCALE GENOMIC DNA]. Strain: MG1363. |
| [3] | "Active site of dihydroorotate dehydrogenase A from Lactococcus lactis investigated by chemical modification and mutagenesis." Bjoernberg O., Rowland P., Larsen S., Jensen K.F. Biochemistry 36:16197-16205(1997) [PubMed: 9405053] [Abstract] Cited for: MUTAGENESIS OF LYS-43; CYS-130; ASN-132 AND LYS-164. Strain: MG1363. |
| [4] | "The crystal structure of the flavin containing enzyme dihydroorotate dehydrogenase A from Lactococcus lactis." Rowland P., Nielsen F.S., Jensen K.F., Larsen S. Structure 5:239-252(1997) [PubMed: 9032071] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (2.0 ANGSTROMS) IN COMPLEX WITH FMN, COFACTOR, SUBUNIT. Strain: MG1363. |
| [5] | "The crystal structure of Lactococcus lactis dihydroorotate dehydrogenase A complexed with the enzyme reaction product throws light on its enzymatic function." Rowland P., Bjoernberg O., Nielsen F.S., Jensen K.F., Larsen S. Protein Sci. 7:1269-1279(1998) [PubMed: 9655329] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (2.0 ANGSTROMS) IN COMPLEX WITH FMN AND OROTATE, COFACTOR, REACTION MECHANISM. Strain: MG1363. |
| [6] | "Lactococcus lactis dihydroorotate dehydrogenase A mutants reveal important facets of the enzymatic function." Noerager S., Arent S., Bjoernberg O., Ottosen M., Lo Leggio L., Jensen K.F., Larsen S. J. Biol. Chem. 278:28812-28822(2003) [PubMed: 12732650] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (1.7 ANGSTROMS) OF WILD-TYPE AND MUTANTS ALA-56; ARG-56; ALA-67; LYS-136 AND GLU-213 IN COMPLEXES WITH FMN AND SUBSTRATE, MUTAGENESIS OF ARG-50; PRO-56; ARG-57; ASN-67; ASN-127; SER-129; PRO-131; ASN-132; LYS-136; ASN-193 AND LYS-213, BIOPHYSICOCHEMICAL PROPERTIES. Strain: MG1363. |
| + | Additional computationally mapped references. |
Cross-references
Sequence databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EMBL GenBank DDBJ | X74206 Genomic DNA. Translation: CAA52279.1. AM406671 Genomic DNA. Translation: CAL97544.1. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| RefSeq | YP_001032274.1. NC_009004.1. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3D structure databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PDBe RCSB PDB PDBj |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ProteinModelPortal | A2RJT9. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SMR | A2RJT9. Positions 1-311. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ModBase | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Protein-protein interaction databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| STRING | A2RJT9. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Protocols and materials databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| StructuralBiologyKnowledgebase | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Genome annotation databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GeneID | 4798428. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GenomeReviews | Gene locus llmg_0952 in contig AM406671_GR. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| KEGG | llm:llmg_0952. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PATRIC | 22283022. VBILacLac4574_0970. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Organism-specific databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CMR | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phylogenomic databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| eggNOG | COG0167. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HOGENOM | HBG472415. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| OMA | QAAAVFN. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ProtClustDB | PRK02506. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Family and domain databases | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HAMAP | MF_00224. DHO_dh_type1. [Tree] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InterPro | IPR013785. Aldolase_TIM. IPR005720. Dihydroorotate_DH. IPR024920. Dihydroorotate_DH_1. IPR012135. Dihydroorotate_DH_1_2. IPR001295. Dihydroorotate_DH_CS. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gene3D | G3DSA:3.20.20.70. Aldolase_TIM. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| KO | K00226. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pfam | PF01180. DHO_dh. 1 hit. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PIRSF | PIRSF000164. DHO_oxidase. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| TIGRFAMs | TIGR01037. PyrD_sub1_fam. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PROSITE | PS00911. DHODEHASE_1. 1 hit. PS00912. DHODEHASE_2. 1 hit. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ProtoNet | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entry information
| Entry name | PYRDA_LACLM | ||||||||
| Accession | Primary (citable) accession number: A2RJT9 Secondary accession number(s): P54321 | ||||||||
| Entry history |
| ||||||||
| Entry status | Reviewed (UniProtKB/Swiss-Prot) | ||||||||
| Annotation program | Prokaryotic Protein Annotation Program | ||||||||
Relevant documents
| PATHWAY comments Index of metabolic and biosynthesis pathways |
| PDB cross-references Index of Protein Data Bank (PDB) cross-references |
| SIMILARITY comments Index of protein domains and families |

Clusters with