Abstract
Oxygen is an essential element for life and great efforts have been made to understand its role in biology and chemistry. One of the remarkable fruits of these efforts is clarification of various metalloenzymes which interact with oxygen. Representatives of these enzymes are shown in Table 1, and classified to dioxygen transport, monooxygenases, dioxygenases, oxidases, peroxidases and catalases, and superoxide dismutases [1]. Notably, oxygen interacts mostly with iron and copper and slightly with manganese and vanadium. It is of interest to reveal reasons why these two elements are chosen in these metalloenzymes, especially, oxygenases.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Preview
Unable to display preview. Download preview PDF.
References
Karlin, K. D. Science 1993, 261, 701.
Feig, A. L.; Lippard, S. Chem. Rev. 1994, 94, 759.
Que, L. In Encyclopedia of Inorganic Chemistry, R. B. King, Ed,; Wiley: Chichester, 1994; Vol. 4; pp 1859.
Rosenzweig, A. C.; Frederick, C. A.; Lippard, S. J.; Nordlung, P. Nature 1993, 366, 537.
Rosenzweig, A. C.; Nordlung, P.; Takahara, P. M.; Frederick, C. A.; Lippard, S. J Chemistry & Biology 1995, 2, 409.
Ohlendorf, D. H.; Lipscomb, J. D.; Weber, P. C. Nature (London) 1988, 336, 403.
Ohlendorf, D. H.; Orville, A. M.; Lipscomb, J. D. J. Mol. Biol. 1994, 244, 586.
Han, S.; Eltis, L. D.; Timmis, K. J.; Muchmore, S. W.; Bolin, J. T. Science 1995, 270, 976.
Senda, T.; Sugiyama, K.; Narita, H.; Yamamoto, T.; Kimbara, K.; Fukuda, M.; Sato, M.; Yano, K.; Mitsui, Y. J. Mol. Biol. 1996, 255, 735.
Boyington, J. C.; Gaffney, B. J.; Amzel, L. M. Science 1993, 260, 1482.
Minor, W.; Steczko, J.; Bolin, J. T.; Otwinowski, Z.; Axelrod, B. Biochemistry 1993, 32, 6320.
Roach, P. L.; Clifton, I. J.; Fulop, V.; Harlos, K.; Barton, G. J.; Hajdu, J.; Andersson, I.; Schofield, C. J.; Baldwin, J. E. Nature (London) 1995, 375, 700.
Magnus, K. A.; Ton-That, H.; Carpenter, J. E. In Bioinorganic Chemistry of Copper, K. D. Karlin and Z. Tyeklár, Ed.; Chapman & Hall: New York, 1993; pp 143.
Dong, Y.; Fujii, H.; Hendrich, M. P.; Leising, R. A.; Pan, G.; Randall, C. R.; Wilkinson, E. C.; Zang, Y.; Que, L., Jr.; Fox, B. G.; Kaiuffmann, K.; Münck, E. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2778.
Orville, A. M.; Elango, N.; Ohlendorf, D. H.; Lipscomb, J. D. J. Inorg. Biochem. 1995, 59, 367.
Simándi, L. I. Catalytic activation of dioxygen by metal complexes; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht/Boston/London, 1992; Vol. 13, pp 1.
Kurtz, D. M., Jr. Chem. Rev. 1990, 90, 585.
Neiderhoffer, E. C.; Timmons, J. H.; Martell, A. E. Chem. Rev. 1984, 84, 137.
Kitajima, N.; Fujisawa, K.; Moro-oka, Y.; Toriumi, K. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8975.
Kitajima, N.; Fujisawa, K.; Fujimoto, C.; Moro-oka, Y.; Hashimoto, S.; Kitagawa, T.; Toriumi, K.; Tatsumi, K.; Nakamura, A. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1277.
Feig, A. L.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 1994, 94, 759.
Ménage, S.; C, W. E.; Que, L., Jr.; Fontecave, M. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 203.
Kim, J,; Larka, E.; Wilkinson, E. C.; Que, L., Jr. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34
Lubben, M.; Meetsma, A.; Wilkinso, E. C.; Feringa, B.; Que, L., Jr. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1512.
Bernal, I.; Margrethe, K. I.; Jensen, K. B.; McKenzie, C. J.; Toftlund, H.; Tuchagues, J.-P. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1995, 3667.
Stubbe, J.; Kozarich, J. W. Chem. Rev. 1987, 87, 1107.
Sam, J. W.; Tang, X.-J.; Peisach, J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 5250.
Westre, T. E.; Loeh, K. E.; Zaleski, J. M.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Solomon, E. L. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1309.
Imagawa, K.; Nagata, T.; Yamada, Y.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1995, 335.
Guajardo, R. J.; Hudson, S. E.; Brown, S. J.; Mascharak, P. K. J. Am. Chem. Soc. 1993,115, 7971.
Silver, G. C.; Trogler, W. C. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 3983.
Nivorozhkin, A. L.; Mialane, P.; Girerd, J.-J.; Blondin, G.; Rabion, A.; Pratviel, G.; Slany, M.; Godde, F.; Meunier, B.; Mattioli, T. A.; Soubayrol, P. Inorg. Chem. 1995, 34, 3672.
Collman, J. P.; Gagne, R. R.; Halbert, R. R.; Marchon, J.-C. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 7868.
Collman, J. P.; Zhang, X.; Hembre, R. T.; Brauman; J. I. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5356.
Naruta, Y.; Tani, F.; Ishihara, N.; Maruyama, K. J. Am. Chem. Soc. 1993, 112, 6865.
Bartoli, J. F.; Brigaud, O.; Battioni, P.; Mansuy, D. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1991, 440.
Traylor, T. G.; Byun, Y. S.; Traylor, P. S.; Battioni, P.; Mansuy, D. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7821.
Cox, D. D.; Benkovic, S. J.; Bloom, L. M.; Bradley, F. C.; Nelson, P. J.; Que, L., Jr.; Wallick, D. E. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 2026.
Cox, D. D.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 8085.
Jang, H. G.; Cox, D. D.; Que, L. J. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9200.
Kitajima, N.; Fukui, H.; Morooka, Y.; Mizutani, Y.; Kitagawa, T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6402.
Tabushi, I.; Koga, N. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 6456.
Tabushi, I.; Yazaki, A. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 7371.
Barton, D. H. R.; Gastiger, M. J.; Motherwell, W. B. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1983, 41.
Barton, D. H. R.; Gastiger, M. J.; Morterwell, W. B. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1983, 731.
Barton, D. H. R.; Boivin, J.; Ozbalik, N.; Schwartzentruber, K. M.; Jankowski, K. Tetrahedron Lett. 1985, 26, 447.
Kitajima, N.; Fukui, H.; Moro-oka, Y. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1988, 485.
Kitajima, N.; Ito, M.; Fukui, H.; Moro-oka, Y. J. Chem. Soc., Chem. Comm. 1991, 102.
Battioni, P.; Bartoli, J. F.; Leduc, P.; Fontecave, M.; Mansuy, D. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1987, 791.
Yamanaka, I.; Akimoto, T.; Otsuka, K. Chem. Lett. 1994, 1511.
Yamanaka, I.; Akimoto, T.; Otsuka, K. Kidorui 1994, 24, 192.
Yamanaka, I.; Otsuka, K. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1994, 90, 451.
Barton, D. H. R.; Boivin, J.; Gastiger, M.; Morzycki, J.; Hay-Motherwell, R. S.; Motherwell, W. B.; Ozbalik, N.; Schwartzentruber, K. M. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1986, 947.
Barton, D. H. R.; Boivin, J.; Motherwell, W. B.; Ozbalik, N.; Schwartzentruber, K. M.; Jankowski, K. Nouv. J. Chem. 1986, 10, 387.
Barton, D. H. R.; Halley, F.; Ozbalik, N.; Young, E.; Balavoine, G.; Gref, A.; Boivin, J. New J. Chem. 1989, 13, 177.
Balavoine, G.; Barton, D. H. R.; Boivin, J.; Lecoupanec, P.; Lelandais, P. New J. Chem. 1989, 13, 691.
Barton, D. H. R.; Halley, F.; Ozbalik, N.; Schmitt, M.; Young, E.; Balavoine, G. J. Am. Chem. Soc 1989, 111, 7144.
Barton, D. H. R.; Csuhai, E.; Doller, D.; Balavoine, G. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990, 1787.
Barton, D. H. R.; Csuhai, E.; Doller, D.; Ozbalik, N.; Balavoine, G. Proc Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1990, 87, 3401.
Barton, D. H. R.; Doller, D. Acc. Chem. Res. 1992, 25, 504.
Barton, D. H. R.; Beviere, S. D.; Chavasiri, W.; Doller, D.; Liu, W. G.; Reibenspies, J. H. New J. Chem. 1992, 16, 1019.
Barton, D. H. R.; Beviere, S. D.; Chavasiri, W.; Csuhai, E.; Doller, D.; Liu, W. G. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 2147.
Barton, D. H. R.; Beviere, S. D.; Chavasiri, W.; Doller, D.; Hu, B. Tetrahedron Lett. 1993, 34, 567.
Barton, D. H. R.; Chavasiri, W.; Hill, D. R.; Hu, B. New J. Chem. 1994, 18, 611.
Barton, D. H. R.; Wang, T. L. Tetrahedron 1994, 50, 1011.
Barton, D. H. R.; Chabot, B. M.; Delanghe, N. C.; Hu, B.; Le Gloahec, V. N.; Wahl, R. U. R. Tetrahedron Lett 1995, 36, 7007.
Lindsay Smith, J. R.; Shaw, B. A. J.; Foulkes, D. M.; Jeffrey, A. M.; Jerina, D. M. J. Chem. Soc., Perkin II 1977, 1583.
Maissant, J. M.; Bodroux, J. M.; Bouchoule, C.; Blanchard, M. J. Mol Catal. 1980, 9, 237.
Maissant, J.-M.; Bouchoule, C.; Blanchard, M. J. Mol. Catal 1982, 14, 333.
Mimoun, H.; Seree de Roch, I. Tetrahedron 1975, 31, 111.
Davis, R.; Durrant, J. L. A.; Khan, M. A. Polyhedron 1988, 7, 425.
Sheu, C.; Sobkowiak, A.; Jeon, S.; Sawyer J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 879.
Sheu, C.; Sawyer, D. T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 8212.
Funabiki, T.; Tsujimoto, M.; Ozawa, S.; Yoshida, S. Chem. Lett. 1989, 1267.
Funabiki, T.; Toyoda, T.; Ishida, H.; Tsujimoto, M.; Ozawa, S.; Yoshida, S. J. Mol. Catal 1990, 61, 235.
Funabiki, T.; Ishida, H.; Yoshida, S. Chem. Lett. 1991, 1819.
Funabiki, T.; Toyoda, T.; Yoshida, S. Chem. Lett. 1992, 1279.
Funabiki, T.; Kashiba, K.; Toyoda, T.; Yoshida, S. Chem. Lett. 1992, 2303.
Takai, T.; Hata, E.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Bull Chem. Soc. Jpn. 1991, 64, 2513.
Inoki, S.; Takai, T.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1991, 941.
Takai, T.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1991, 1499.
Yamada, T.; Takai, T.; Rhode, O.; Mukaiyama, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1991, 64, 2109.
Yamada, T.; Imagawa, K.; Nagata, T.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1992, 2231.
Yamada, T.; Imagawa, K.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1992, 2109.
Takai, T.; Hata, E.; Yorozu, K.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1992, 2077.
Yorozu, K.; Takai, T.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1993, 1579.
Mukaiyama, T.; Yamada, T.; Nagata, T.; Imagawa, K. Chem. Lett. 1993, 2, 327.
Mukaiyama, T.; Suzuki, K. Chem. Lett. 1993, 1.
Mukaiyama, T.; Yorozu, K.; Takai, T.; Yamada, T. Chem. Lett. 1993, 439.
Yamada, T.; Imagawa, K.; Nagata, T.; Mukaiyama, T. Bull Chem. Soc. Jpn. 1994, 67, 2248.
Yorozu, K.; Takai, T.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Bull Chem. Soc. Jpn. 1994, 67, 2195.
Hata, E.; Takai, T.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1994, 535.
Hata, E.; Takai, T.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1994, 1849.
Nagata, T.; Imagawa, K.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1994, 1259.
Takai, T.; Hata, E.; Mukaiyama, T. Chem. Lett. 1994, 885.
Nagata, T.; Imagawa, K.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Inorg. Chim. Acta 1994, 220, 283.
Nagata, T.; Imagawa, K.; Yamada, T.; Mukaiyama, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1995, 68, 3241.
Mukaiyama, T.; Yamada, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1995, 68, 17.
Yamada, T.; Nagata, T.; Mukaiyama, T. Nippon Kagaku Kaishi 1995, 755.
Murahashi, S.; Saito, T.; Naota, T.; Kumobayashi, H.; Akutagawa, S. Tetrahedron Lett. 1991, 32, 5991.
Murahashi, S.; Oda, Y.; Naota, T. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7913.
Murahashi, S.; Naota, T.; Hirai, N. J. Org. Chem. 1993, 58, 7318.
Murahashi, S.; Oda, Y.; Naota, T.; Komiya, N. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1993, 139.
Author information
Authors and Affiliations
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 1997 Springer Science+Business Media Dordrecht
About this chapter
Cite this chapter
Funabiki, T. (1997). Introduction. In: Funabiki, T. (eds) Oxygenases and Model Systems. Catalysis by Metal Complexes, vol 19. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-011-5442-0_1
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-011-5442-0_1
Publisher Name: Springer, Dordrecht
Print ISBN: 978-94-010-6289-3
Online ISBN: 978-94-011-5442-0
eBook Packages: Springer Book Archive