Aerobic Degradation of Aromatic Hydrocarbons
Aromatic hydrocarbons are widely distributed in nature. They are found as lignin components, aromatic amino acids and xenobiotic compounds, among others. Microorganisms, mostly bacteria, degrade an impressive variety of such chemical structures. The major
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ction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800
2 2.1
2.4
Catabolism of Aromatic Hydrocarbons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800 Peripheral Reactions Preparing Aromatic Hydrocarbons for Ring-Cleavage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801 Rieske Non-Heme Iron Oxygenases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801 Soluble Diiron Monooxygenases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 804 Single and Two Component Flavoprotein Monooxygenases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 805 Side Chain Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 808 Oxidations of Methyl Groups in Methyl-Substituted Aromatic Hydrocarbons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 808 O-Demethylations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 810 Aromatic Acid Decarboxylations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 810 CoA-Dependent Peripheral Pathways for Phenylpropenoid Compounds . . . . . . . . . 812 Peripheral Reactions in the Degradation of Aromatic Amino Acids . . . . . . . . . . . . . . 814 Central Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814 Intradiol Ring-Cleavage Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814 Catechol Meta-Cleavage Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 817 Protocatechuate Meta-Cleavage Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 818 Further Meta-Cleavage Routes Involving Type I or Type II Extradiol Dioxygenases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 821 Pathways Involving Extradiol Ring-Cleavage by Enzymes of the Cupin Superfamily . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823 CoA Dependent Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 826
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Research Needs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 829
2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.3 2
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