P06632 (DKGA_CORSC) Reviewed, UniProtKB/Swiss-Prot
Last modified
May 29, 2013.
Version 80.
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| Protein names | Recommended name: 2,5-diketo-D-gluconic acid reductase A Short name=2,5-DKG reductase A Short name=2,5-DKGR A Short name=25DKGR-A EC=1.1.1.346 Alternative name(s): AKR5C | ||
| Gene names |
| ||
| Organism | Corynebacterium sp. (strain ATCC 31090) | ||
| Taxonomic identifier | 268952 [NCBI] | ||
| Taxonomic lineage | Bacteria › Actinobacteria › Actinobacteridae › Actinomycetales › Corynebacterineae › Corynebacteriaceae › Corynebacterium![]() |
Protein attributes
| Sequence length | 278 AA. |
| Sequence status | Complete. |
| Sequence processing | The displayed sequence is further processed into a mature form. |
| Protein existence | Evidence at protein level |
General annotation (Comments)
| Function | Catalyzes the reduction of 2,5-diketo-D-gluconic acid (25DKG) to 2-keto-L-gulonic acid (2KLG). 5-keto-D-fructose and dihydroxyacetone can also serve as substrates. 25DKGR-A exhibits a greater selectivity for the substrate and higher thermal stability than 25DKGR-B. |
| Catalytic activity | 2-dehydro-L-gulonate + NADP+ = 2,5-didehydro-D-gluconate + NADPH. |
| Enzyme regulation | Inhibited by Zn2+, Fe3+, Cu2+ and Ni2+. |
| Subunit structure | Monomer. |
| Subcellular location | |
| Biotechnological use | Introduced by genetic manipulation and expressed in Erwinia herbicola by Anderson et al. The resultant organism is able to convert in a single fermentative step D-glucose into 2-keto-L-gulonic acid, a key precursor in the industrial production of L-ascorbic acid (vitamin C). However, the technology still needs some working on and is not used in commercial production at present. |
| Miscellaneous | Modeling study indicates that the active site may not be optimized for 2,5-diketo-D-gluconic acid. |
| Sequence similarities | Belongs to the aldo/keto reductase family. |
| Biophysicochemical properties | Kinetic parameters: KM=26 mM for 2,5-diketo-D-gluconate Ref.2 KM=10 µM for NADPH pH dependence: Optimum pH is 6.4. Active over a broad pH range. |
Ontologies
| Keywords | |
|---|---|
| Biological process | Ascorbate biosynthesis |
| Cellular component | Cytoplasm |
| Ligand | NADP |
| Molecular function | Oxidoreductase |
| Technical term | 3D-structure Direct protein sequencing |
| Gene Ontology (GO) | |
| Biological_process | L-ascorbic acid biosynthetic process Inferred from electronic annotation. Source: UniProtKB-KW |
| Cellular_component | cytoplasm Inferred from electronic annotation. Source: UniProtKB-SubCell |
| Molecular_function | oxidoreductase activity Inferred from electronic annotation. Source: UniProtKB-KW |
| Complete GO annotation... | |
Sequence annotation (Features)
| Feature key | Position(s) | Length | Description | Graphical view | Feature identifier | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molecule processing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Initiator methionine | 1 | 1 | Removed Ref.1 Ref.2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chain | 2 – 278 | 277 | 2,5-diketo-D-gluconic acid reductase A | PRO_0000124597 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Regions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 188 – 242 | 55 | NADP | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sites | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Active site | 50 | 1 | Proton donor | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 108 | 1 | Substrate | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Experimental info | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 22 | 1 | F → Y: Tighter binding of NADH. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 232 | 1 | K → G: Tighter binding of NADH. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 238 | 1 | R → H: Tighter binding of NADH. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 272 | 1 | A → G: Tighter binding of NADH. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Secondary structure | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Helix Strand Turn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 5 – 7 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 13 – 17 | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 26 – 28 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 29 – 39 | 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 43 – 45 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 47 – 49 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 54 – 63 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 67 – 69 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 71 – 76 | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 78 – 80 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 86 – 97 | 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 102 – 107 | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 112 – 114 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 117 – 129 | 13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 132 – 140 | 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 143 – 153 | 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 158 – 163 | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 171 – 179 | 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 183 – 188 | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 191 – 193 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 201 – 210 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 214 – 224 | 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 236 – 243 | 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 252 – 259 | 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 264 – 266 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 274 – 276 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sequences
| ||||||||||||||||||
References
| [1] | "Production of 2-keto-L-gulonate, an intermediate in L-ascorbate synthesis, by a genetically modified Erwinia herbicola." Anderson S., Marks C.B., Lazarus R.A., Miller J.V., Stafford K., Seymour J., Light D., Rastetter W., Estell D.A. Science 230:144-149(1985) Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [GENOMIC DNA], PROTEIN SEQUENCE OF 2-41; 76-89; 97-123 AND 184-194, CHARACTERIZATION. |
| [2] | "Purification and characterization of 2,5-diketo-D-gluconate reductase from Corynebacterium sp." Miller J.V., Estell D.A., Lazarus R.A. J. Biol. Chem. 262:9016-9020(1987) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: PROTEIN SEQUENCE OF 2-41, CHARACTERIZATION, BIOPHYSICOCHEMICAL PROPERTIES. |
| [3] | "Molecular modeling of substrate binding in wild-type and mutant Corynebacteria 2,5-diketo-D-gluconate reductases." Khurana S., Sanli G., Powers D.B., Anderson S., Blaber M. Proteins 39:68-75(2000) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: 3D-STRUCTURE MODELING OF SUBSTRATE-BINDING SITE. |
| [4] | "Crystal structure of 2,5-diketo-D-gluconic acid reductase A complexed with NADPH at 2.1-A resolution." Khurana S., Powers D.B., Anderson S., Blaber M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95:6768-6773(1998) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (2.1 ANGSTROMS). |
| [5] | "Structural assembly of the active site in an aldo-keto reductase by NADPH cofactor." Sanli G., Blaber M. J. Mol. Biol. 309:1209-1218(2001) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (1.9 ANGSTROMS). |
| [6] | "Structural alteration of cofactor specificity in Corynebacterium 2,5-diketo-D-gluconic acid reductase." Sanli G., Banta S., Anderson S., Blaber M. Protein Sci. 13:504-512(2004) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (2.0 ANGSTROMS) OF MUTANT WITH TYR-22; GLY-232; HIS-238 AND GLY-272 IN COMPLEX WITH NADH. |
Cross-references
Sequence databases | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EMBL GenBank DDBJ | M12799 Genomic DNA. Translation: AAA83534.1. | ||||||||||||||||||||||||
| PIR | I40838. | ||||||||||||||||||||||||
3D structure databases | |||||||||||||||||||||||||
| PDBe RCSB PDB PDBj |
| ||||||||||||||||||||||||
| ProteinModelPortal | P06632. | ||||||||||||||||||||||||
| SMR | P06632. Positions 2-278. | ||||||||||||||||||||||||
| ModBase | Search... | ||||||||||||||||||||||||
Protocols and materials databases | |||||||||||||||||||||||||
| StructuralBiologyKnowledgebase | Search... | ||||||||||||||||||||||||
Enzyme and pathway databases | |||||||||||||||||||||||||
| BioCyc | MetaCyc:MONOMER-17833. | ||||||||||||||||||||||||
Family and domain databases | |||||||||||||||||||||||||
| Gene3D | 3.20.20.100. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||
| InterPro | IPR001395. Aldo/ket_red. IPR018170. Aldo/ket_reductase_CS. IPR020471. Aldo/keto_reductase_subgr. IPR023210. NADP_OxRdtase_dom. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||
| PANTHER | PTHR11732. PTHR11732. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||
| Pfam | PF00248. Aldo_ket_red. 1 hit. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||
| PIRSF | PIRSF000097. AKR. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||
| PRINTS | PR00069. ALDKETRDTASE. | ||||||||||||||||||||||||
| SUPFAM | SSF51430. Aldo/ket_red. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||
| PROSITE | PS00798. ALDOKETO_REDUCTASE_1. 1 hit. PS00062. ALDOKETO_REDUCTASE_2. False negative. PS00063. ALDOKETO_REDUCTASE_3. False negative. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||
| ProtoNet | Search... | ||||||||||||||||||||||||
Other | |||||||||||||||||||||||||
| EvolutionaryTrace | P06632. | ||||||||||||||||||||||||
Entry information
| Entry name | DKGA_CORSC | ||||||||
| Accession | Primary (citable) accession number: P06632 | ||||||||
| Entry history |
| ||||||||
| Entry status | Reviewed (UniProtKB/Swiss-Prot) | ||||||||
| Annotation program | Prokaryotic Protein Annotation Program | ||||||||
Relevant documents
| PDB cross-references Index of Protein Data Bank (PDB) cross-references |
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