KEGG   ENZYME: 1.13.11.3Help
Entry
EC 1.13.11.3                Enzyme                                 
Name
protocatechuate 3,4-dioxygenase;
protocatechuate oxygenase;
protocatechuic acid oxidase;
protocatechuic 3,4-dioxygenase;
protocatechuic 3,4-oxygenase
Class
Oxidoreductases;
Acting on single donors with O2 as oxidant and incorporation of oxygen into the substrate (oxygenases). The oxygen incorporated need not be derived from O2;
With incorporation of two atoms of oxygen
BRITE hierarchy
Sysname
protocatechuate:oxygen 3,4-oxidoreductase (decyclizing)
Reaction(IUBMB)
3,4-dihydroxybenzoate + O2 = 3-carboxy-cis,cis-muconate [RN:R01631]
Reaction(KEGG)
R01631;
(other) R03549
Show
Substrate
3,4-dihydroxybenzoate [CPD:C00230];
O2 [CPD:C00007]
Product
3-carboxy-cis,cis-muconate [CPD:C01163]
Comment
Requires Fe3+. The enzyme, which participates in the degradation of aromatic compounds, catalyses the intradiol addition of both oxygen atoms from molecular oxygen, resulting in ortho-cleavage of the aromatic ring. The type of cleavage leads to mineralization via the intermediate 3-oxoadipate.
Pathway
Benzoate degradation
Polycyclic aromatic hydrocarbon degradation
Metabolic pathways
Microbial metabolism in diverse environments
Orthology
K00448  
protocatechuate 3,4-dioxygenase, alpha subunit
K00449  
protocatechuate 3,4-dioxygenase, beta subunit
Genes
EFE: 
EFER_1501(pcaG) EFER_1502(pcaH)
EAE: 
EAR: 
KPN: 
KPU: 
KPM: 
KPP: 
KPE: 
KPK_2400(pcaG) KPK_2401(pcaH)
KPO: 
KVA: 
KOX: 
KOX_19615 KOX_19620
CRO: 
ROD_16131(pcaH) ROD_16141(pcaG)
SPE: 
Spro_2501 Spro_2502
SRR: 
SerAS9_2484 SerAS9_2485
SRS: 
SerAS12_2485 SerAS12_2486
SRA: 
SerAS13_2486 SerAS13_2487
PAM: 
PANA_3343(pcaH) PANA_3344(pcaG)
PLF: 
PANA5342_0717(pcaG) PANA5342_0718(pcaH)
PAJ: 
PAJ_2588(pcaH) PAJ_2589(pcaG)
PAQ: 
PAGR_g0735 PAGR_g0736
ROR: 
RORB6_07280 RORB6_07285
EBF: 
D782_2303 D782_2304
XCC: 
XCC0367(pcaH) XCC0368(pcaG)
XCB: 
XC_0379 XC_0380
XCA: 
xccb100_0393(pcaH) xccb100_0394(pcaG)
XCV: 
XCV0381(pcaH) XCV0382(pcaG)
XCP: 
XCR_4147(pcaG) XCR_4148(pcaH)
XAC: 
XAC0367(pcaH) XAC0368(pcaG)
XAX: 
XACM_0355(pcaH) XACM_0356(pcaG)
XAO: 
XAC29_01895 XAC29_01900
XOO: 
XOO0482(pcaH) XOO0483(pcaG)
XOM: 
XOO_0448 XOO_0449
XOP: 
PXO_02906(pcaH) PXO_02907(pcaG)
XOR: 
XOC_4544(pcaG) XOC_4545(pcaH)
XAL: 
XALc_3029(pcaG) XALc_3030(pcaH)
XCI: 
XCAW_00774(pcaH) XCAW_00775(pcaG)
VPA: 
VPA0640
VPB: 
VPBB_A0589
VHA: 
VIBHAR_05532
VEX: 
VEA_001576
VEJ: 
VEJY3_20421
PAE: 
PA0153(pcaH) PA0154(pcaG)
PAU: 
PA14_01900(pcaH) PA14_01910(pcaG)
PAP: 
PSPA7_0231(pcaH) PSPA7_0232(pcaG)
PAG: 
PLES_01541(pcaH) PLES_01551(pcaG)
PAF: 
PAM18_0154(pcaH) PAM18_0155(pcaG)
PNC: 
NCGM2_0160(pcaH) NCGM2_0161(pcaG)
PDK: 
PADK2_00775 PADK2_00780
PSG: 
G655_00780 G655_00785
PPU: 
PP_4655(pcaG) PP_4656(pcaH)
PPF: 
Pput_4517 Pput_4518
PPG: 
PputGB1_4650 PputGB1_4651
PPW: 
PputW619_0780 PputW619_0781
PPT: 
PPS_4485 PPS_4486
PPB: 
PPUBIRD1_4351(pcaG) PPUBIRD1_4352(pcaH)
PPI: 
YSA_03245 YSA_03247
PPX: 
T1E_0829(pcaG) T1E_0830(pcaH)
PPUH: 
B479_22555 B479_22560
PPUU: 
PputUW4_01204(pcaH) PputUW4_01205(pcaG)
PST: 
PSPTO_2338(pcaH) PSPTO_2339(pcaG)
PSB: 
Psyr_2122 Psyr_2123
PSP: 
PSPPH_2096(pcaH) PSPPH_2097(pcaG)
PFL: 
PFL_1320(pcaH_1) PFL_1321(pcaG_1) PFL_5395(pcaG_2) PFL_5396(pcaH_2)
PFO: 
Pfl01_1270 Pfl01_1271
PFS: 
PFLU1366(pcaH) PFLU1367(pcaG)
PFE: 
PSF113_1341 PSF113_1342 PSF113_5375(pcaH) PSF113_5376(pcaG)
PFC: 
PflA506_1323(pcaH) PflA506_1324(pcaG)
PPZ: 
H045_03610 H045_03615
PEN: 
PSEEN4783(pcaG) PSEEN4784(pcaH)
PMY: 
Pmen_0474
PMK: 
MDS_4175 MDS_4176
PSA: 
PST_1249(pcaH) PST_1250(pcaG)
PSZ: 
PSTAB_1158(pcaH) PSTAB_1159(pcaG)
PSR: 
PSTAA_1213(pcaH) PSTAA_1214(pcaG)
PBA: 
PSEBR_a1268 PSEBR_a1269 PSEBR_a5159 PSEBR_a5160
PFV: 
Psefu_2781 Psefu_2782
PDR: 
H681_11090 H681_11095
AVN: 
Avin_38250(pcaG) Avin_38260(pcaH)
AVL: 
AvCA_38250(pcaG) AvCA_38260(pcaH)
AVD: 
AvCA6_38250(pcaG) AvCA6_38260(pcaH)
ACI: 
ACIAD1711(pcaH) ACIAD1712(pcaG)
ACD: 
AOLE_08425 AOLE_08430
ACB: 
A1S_1884 A1S_1885
ABM: 
ABSDF2016(pcaG) ABSDF2017(pcaH)
ABY: 
ABAYE1680(pcaH) ABAYE1681(pcaG)
ABC: 
ACICU_01994 ACICU_01995
ABN: 
AB57_2218(pcaG) AB57_2219(pcaH)
ABB: 
ABBFA_001568(pcaH) ABBFA_001569(pcaG)
ABX: 
ABK1_2462 ABK1_2463
ABZ: 
ABZJ_02176 ABZJ_02177
ABR: 
ABTJ_01713 ABTJ_01714
ABD: 
ABTW07_2206(pcaG) ABTW07_2207
ABH: 
M3Q_2342 M3Q_2343
ABAD: 
ABD1_19050(pcaG) ABD1_19060(pcaH)
ACC: 
BDGL_001363(pcaG) BDGL_001364(pcaH)
MBS: 
MRBBS_1321(pcaH) MRBBS_1322(pcaG)
TNI: 
TVNIR_3275(pcaH_[H])
CSA: 
Csal_0311 Csal_0312
HEL: 
HELO_3955(pcaG) HELO_3956(pcaH)
OCE: 
GU3_14335 GU3_14340
PSE: 
NH8B_2488 NH8B_2489
RSO: 
RSc1441(pcaH) RSc1442(pcaG)
RSC: 
RCFBP_11907(pcaG) RCFBP_11908(pcaH)
RSL: 
RPSI07_1927(pcaG) RPSI07_1928(pcaH) RPSI07_2291
RSN: 
RSPO_c01913(pcaG) RSPO_c01914(pcaH)
RPI: 
Rpic_1318 Rpic_1319
RPF: 
Rpic12D_1382 Rpic12D_1383
REU: 
Reut_B5024 Reut_B5025
REH: 
H16_B2290(pcaG) H16_B2291(pcaH1)
RME: 
Rmet_4013(pcaH) Rmet_4014(pcaG)
CNC: 
CNE_2c22580(pcaB3) CNE_2c22590(pcaG)
BMA: 
BMAA0980(pcaG) BMAA0981(pcaH)
BMV: 
BMASAVP1_0394(pcaH) BMASAVP1_0395(pcaG)
BML: 
BMA10229_0244(pcaG) BMA10229_0245(pcaH)
BMN: 
BMA10247_A1351(pcaH) BMA10247_A1352(pcaG)
BPS: 
BPSS1300(pcaH) BPSS1301(pcaG)
BPM: 
BURPS1710b_A0318(pcaH) BURPS1710b_A0319(pcaG)
BPL: 
BURPS1106A_A1760(pcaH) BURPS1106A_A1761(pcaG)
BPD: 
BURPS668_A1845(pcaH) BURPS668_A1846(pcaG)
BPZ: 
BP1026B_II1383(pcaH) BP1026B_II1384(pcaG)
BPQ: 
BPC006_II1745 BPC006_II1746
BTE: 
BTH_II1118 BTH_II1119
BVI: 
Bcep1808_4739 Bcep1808_4740
BUR: 
Bcep18194_B1859 Bcep18194_B1860
BCN: 
Bcen_4195 Bcen_4196
BCH: 
Bcen2424_4171 Bcen2424_4172
BCM: 
Bcenmc03_3345 Bcenmc03_3346
BCJ: 
BCAM1299(pcaG) BCAM1300(pcaH)
BAM: 
Bamb_3578 Bamb_3579
BAC: 
BamMC406_4058 BamMC406_4059
BMU: 
Bmul_4419 Bmul_4420
BMJ: 
BMULJ_04088(pcaG) BMULJ_04089(pcaH)
BCT: 
GEM_4445 GEM_4446
BXE: 
Bxe_B2775 Bxe_B2776
BPH: 
Bphy_3889 Bphy_3890
BPY: 
Bphyt_6760 Bphyt_6761
BGL: 
bglu_2g12060 bglu_2g12070
BUG: 
BC1001_5049 BC1001_5050
BGE: 
BC1002_5288 BC1002_5289
BGF: 
BC1003_4436 BC1003_4437
BGD: 
bgla_2g14500 bgla_2g14510
BYI: 
BYI23_B009400 BYI23_B009410
BUK: 
MYA_4482 MYA_4483
BPX: 
BUPH_01606 BUPH_01607
BPT: 
Bpet0254(pcaG) Bpet0255(pcaH)
AKA: 
TKWG_00500
POL: 
Bpro_0627 Bpro_0628 Bpro_3458
VAP: 
Vapar_2786 Vapar_4464 Vapar_4465
VPE: 
Varpa_5171 Varpa_5172
RTA: 
Rta_12030
HSE: 
Hsero_3986(pcaH) Hsero_3987(pcaG)
CFU: 
CFU_2078(pcaG) CFU_2079(pcaH)
LCH: 
Lcho_0120
NIT: 
NAL212_2981
NII: 
Nit79A3_3339
AZA: 
AZKH_0775
TMZ: 
Tmz1t_1486
APP: 
CAP2UW1_3206
MSD: 
MYSTI_07154
SUR: 
STAUR_1337(pcaG) STAUR_1338
RPO: 
MA1_01920
RPW: 
M9W_01920
RPZ: 
MA3_01945
RPG: 
MA5_03280
RPS: 
M9Y_01925
RPV: 
MA7_01915
RPQ: 
rpr22_CDS386
RPL: 
H375_2130
RPN: 
H374_6770
RTY: 
RT0384(pcaH)
RTT: 
RTTH1527_01875
RTB: 
RTB9991CWPP_01885
RCM: 
A1E_03405
RCC: 
RCA_03090
RBE: 
RBE_0329
RBO: 
A1I_06140
RCO: 
RC0543
RFE: 
RF_0617
RAK: 
A1C_02965
RRI: 
A1G_03080
RRJ: 
RrIowa_0649
RRA: 
RPO_03070
RRC: 
RPL_03050
RRH: 
RPM_03050
RRB: 
RPN_03850
RRN: 
RPJ_03045
RRP: 
RPK_03420
RMS: 
RMA_0560
RMI: 
RMB_05300
RPK: 
RPR_05810
RAF: 
RAF_ORF0505
RHE: 
Rh054_03095
RJA: 
RJP_0427
RSV: 
Rsl_636
RSW: 
MC3_03090
RPH: 
RSA_03020
RAU: 
MC5_05120
RMO: 
MCI_06925
RPP: 
MC1_03065
RRE: 
MCC_03610
RAM: 
MCE_03625
WBM: 
Wbm0631
MLO: 
mlr7208 mlr7210
MCI: 
Mesci_5212 Mesci_5213
MOP: 
Mesop_5854 Mesop_5855
MES: 
Meso_2050 Meso_2051
SME: 
SM_b20576(pcaG) SM_b20577(pcaH)
SMK: 
Sinme_4253 Sinme_4254
SMQ: 
SinmeB_4746 SinmeB_4747
SMX: 
SM11_pD0135(pcaH) SM11_pD0136(pcaG)
SMI: 
BN406_05217(pcaH) BN406_05218(pcaG) BN406_06719(pcaG) BN406_06720(pcaH)
SMEG: 
C770_GR4pD0135 C770_GR4pD0136
SMEL: 
SM2011_b20576(pcaG) SM2011_b20577(pcaH)
SMD: 
Smed_4208 Smed_4209
RHI: 
NGR_b21210(pcaG) NGR_b21220(pcaH)
SFH: 
SFHH103_05107(pcaH) SFHH103_05108(pcaG)
SFD: 
USDA257_c15890(pcaH)
ATU: 
Atu4539(pcaG) Atu4540(pcaH)
ARA: 
Arad_9503(pcaH) Arad_9504(pcaG)
AVI: 
Avi_6128(pcaH) Avi_6129(pcaG)
AGR: 
AGROH133_13915 AGROH133_13916
RET: 
RHE_PE00056(pcaG) RHE_PE00057(pcaH)
REC: 
RHECIAT_PA0000060(pcaG) RHECIAT_PA0000061(pcaHa)
RLE: 
pRL110086(pcaG) pRL110087(pcaH)
RLT: 
Rleg2_5941 Rleg2_5942
RLG: 
Rleg_7079 Rleg_7080
RTR: 
RTCIAT899_PC07370(pcaG) RTCIAT899_PC07375(pcaH)
BME: 
BMEII0635 BMEII0636
BMI: 
BMEA_B0619(pcaG)
BMZ: 
BM28_B0615 BM28_B0616
BMG: 
BM590_B0614 BM590_B0615
BMW: 
BMNI_II0599 BMNI_II0600
BMF: 
BAB2_0595(pcaG) BAB2_0596(pcaH)
BMB: 
BruAb2_0580(pcaG) BruAb2_0581(pcaH)
BMC: 
BAbS19_II05570 BAbS19_II05580
BAA: 
BAA13334_II01163 BAA13334_II01164
BMS: 
BRA0645(pcaH) BRA0646(pcaG)
BSI: 
BS1330_II0639(pcaH) BS1330_II0640(pcaG)
BSV: 
BSVBI22_B0638(pcaH) BSVBI22_B0639(pcaG)
BOV: 
BOV_A0608(pcaG)
BCS: 
BCAN_B0646(pcaG)
BSK: 
BCA52141_II0259
BMR: 
BMI_II643(pcaG)
BPP: 
BPI_II700(pcaH) BPI_II701(pcaG)
OAN: 
Oant_3727 Oant_3728
BJA: 
blr0927(pcaH) blr0928(pcaG) blr2333(pcaH) blr2334(pcaG)
BJU: 
BJ6T_09420 BJ6T_09430 BJ6T_20800 BJ6T_75070 BJ6T_75080
BRS: 
S23_56960(pcaG) S23_56970(pcaH) S23_68850(pcaG) S23_68860(pcaH)
XAU: 
Xaut_2688 Xaut_2689
AZC: 
AZC_1442 AZC_1443
MET: 
M446_4651 M446_4652
MNO: 
Mnod_2086 Mnod_2087
PHL: 
KKY_1713 KKY_1714
CCR: 
CC_2408 CC_2409
CCS: 
CCNA_02491 CCNA_02492
CAK: 
Caul_3850 Caul_3851
CSE: 
Cseg_2352 Cseg_2353
SIL: 
SPOA0043(pcaG) SPOA0044(pcaH)
SIT: 
TM1040_0557 TM1040_0558
JAN: 
Jann_4163 Jann_4164
RDE: 
RD1_3774(pcaH) RD1_3775(pcaG)
RLI: 
RLO149_c006690(pcaG) RLO149_c006700(pcaH)
PDE: 
Pden_3493 Pden_3494
DSH: 
Dshi_3476(pcaG) Dshi_3477(pcaH)
KVU: 
EIO_3172 EIO_3173(pcaH)
KVL: 
KVU_PB0203(pcaG) KVU_PB0204(pcaH)
PSF: 
PSE_2279(pcaH) PSE_2280(pcaG)
PGA: 
PGA1_c02550(pcaG) PGA1_c02560(pcaH)
PGL: 
PGA2_c02140(pcaG) PGA2_c02150(pcaH)
SWI: 
Swit_1072 Swit_1073
ACR: 
Acry_1848 Acry_1849
AMV: 
ACMV_20890(pcaG) ACMV_20900(pcaH)
AZL: 
AZL_d00460(pcaG) AZL_d00470(pcaH)
ALI: 
AZOLI_p40030(pcaH) AZOLI_p40031(pcaG)
TMO: 
TMO_2433(pcaG) TMO_2434(pcaH)
PGV: 
SL003B_2716(pcaH) SL003B_2717(pcaG)
MPA: 
MAP2730c(pcaG) MAP2731c(pcaH)
MAV: 
MAV_3505(pcaG) MAV_3506(pcaH)
MIT: 
OCO_33480 OCO_33490
MIR: 
OCQ_34580 OCQ_34590
MIA: 
OCU_33340 OCU_33350
MID: 
MIP_05032 MIP_05033
MSM: 
MSMEG_2601(pcaH) MSMEG_2602(pcaG)
MSG: 
MSMEI_2539 MSMEI_2540
MVA: 
Mvan_0560 Mvan_0561
MGI: 
Mflv_0529 Mflv_0530
MSP: 
Mspyr1_02290 Mspyr1_02300
MMC: 
Mmcs_1698 Mmcs_1699
MKM: 
Mkms_1726 Mkms_1727 Mkms_1742 Mkms_1743
MJL: 
Mjls_1676 Mjls_1677
MJD: 
JDM601_2713 JDM601_2714
MRH: 
MycrhN_3217 MycrhN_3218
MMM: 
W7S_16750 W7S_16755
CGL: 
NCgl2314(Cgl2397) NCgl2315(Cgl2398)
CGB: 
cg2630(pcaG) cg2631(pcaH)
CGU: 
WA5_2314(PcaG) WA5_2315(PcaH)
CGT: 
cgR_2279 cgR_2280
CEF: 
CE2300 CE2301
CVA: 
CVAR_0891(pcaH)
CHN: 
A605_11095 A605_11100
CCN: 
H924_10090 H924_10095
NBR: 
O3I_021760 O3I_021765
RHA: 
RHA1_ro01335(pcaH) RHA1_ro01336(pcaG)
RER: 
RER_52860(pcaH) RER_52870(pcaG)
ROP: 
ROP_10510(pcaH) ROP_10520(pcaG)
REQ: 
REQ_33560(pcaH) REQ_33570(pcaG)
GPO: 
GPOL_c26860(pcaH) GPOL_c26870(pcaG)
GOR: 
KTR9_3205 KTR9_3206
TPR: 
Tpau_0615 Tpau_0616
SCO: 
SCO6699(pcaG) SCO6700(pcaH)
SMA: 
SAV_1703(pcaH) SAV_1704(pcaG)
SCB: 
SCAB_13631 SCAB_13641
SVL: 
Strvi_7686 Strvi_7687
SBH: 
SBI_07269 SBI_07270
SHY: 
SHJG_7606 SHJG_7607
SHO: 
SHJGH_7367 SHJGH_7368
SDV: 
BN159_1722(pcaH) BN159_1723
MTS: 
MTES_1703(pcaH) MTES_1704
ART: 
Arth_4077 Arth_4078
AAU: 
AAur_4043(pcaG) AAur_4044(pcaH)
ACH: 
Achl_3853 Achl_3854
AAI: 
AARI_04400(pcaG) AARI_04410(pcaH)
APN: 
Asphe3_38850 Asphe3_38860
ARR: 
ARUE_c41860(pcaG) ARUE_c41870(pcaH)
KRH: 
KRH_06040(pcaH) KRH_06050(pcaG)
TCU: 
Tcur_3345 Tcur_3346
SRO: 
Sros_7608 Sros_7609
FRI: 
FraEuI1c_2563 FraEuI1c_2564
GOB: 
Gobs_2186 Gobs_2187
BSD: 
BLASA_2997(pcaG) BLASA_2998(pcaH)
MMAR: 
MODMU_5107(pcaG) MODMU_5108(pcaH)
SEN: 
SACE_3513(pcaG) SACE_3514(pcaH)
SVI: 
Svir_13010 Svir_13020
TBI: 
Tbis_2834 Tbis_2835
AMD: 
AMED_1860(pcaH) AMED_1861(pcaG)
AMN: 
RAM_09440 RAM_09445
AMM: 
AMES_1846(pcaH) AMES_1847(pcaG)
PDX: 
Psed_1565 Psed_1566
AMI: 
Amir_5084 Amir_5085
SESP: 
BN6_61200(pcaG) BN6_61210(pcaH)
VMA: 
VAB18032_19725 VAB18032_19730
AMS: 
AMIS_36670 AMIS_36680
ASE: 
ACPL_2367(pcaH) ACPL_2368(pcaG)
CAI: 
Caci_4889 Caci_4890
SNA: 
Snas_2325 Snas_2326
RXY: 
Rxyl_1580 Rxyl_1581
SUS: 
Acid_0246 Acid_0247
SCN: 
Solca_1766
HHY: 
Halhy_2358 Halhy_5002 Halhy_5003
SLI: 
Slin_1537 Slin_1538
LBY: 
Lbys_0962
RSI: 
Runsl_0529 Runsl_0530 Runsl_3166
EOL: 
Emtol_1580 Emtol_1581
FAE: 
FAES_0178
GFO: 
GFO_3072
RBI: 
RB2501_01006
ASL: 
Aeqsu_3158
RBA: 
RB7678(pcxB)
PSL: 
Psta_3106
PLM: 
Plim_0804
PBS: 
Plabr_3809
IPA: 
Isop_2533
SACI: 
Sinac_2098 Sinac_3998 Sinac_5427
CYC: 
PCC7424_2988
CYJ: 
Cyan7822_1921
STI: 
Sthe_0603 Sthe_0604
DGE: 
Dgeo_2386 Dgeo_2387
DDR: 
Deide_1p01320(pcaG) Deide_1p01330(pcaH)
MRB: 
Mrub_2693 Mrub_2694
MRE: 
K649_09075 K649_09080
 » show all
Taxonomy
Reference
1  [PMID:4967959]
  Authors
Fujisawa H, Hayaishi O.
  Title
Protocatechuate 3,4-dioxygenase. I. Crystallization and characterization.
  Journal
J. Biol. Chem. 243 (1968) 2673-81.
  Organism
Pseudomonas aeruginosa
Reference
2  [PMID:13319299]
  Authors
GROSS SR, GAFFORD RD, TATUM EL.
  Title
The metabolism of protocatechuic acid by Neurospora.
  Journal
J. Biol. Chem. 219 (1956) 781-96.
  Organism
Neurospora crassa [GN:ncr]
Reference
3  [PMID:13211618]
  Authors
STANIER RY, INGRAHAM JL.
  Title
Protocatechuic acid oxidase.
  Journal
J. Biol. Chem. 210 (1954) 799-808.
  Organism
Pseudomonas fluorescens
Other DBs
ExplorEnz - The Enzyme Database: 
IUBMB Enzyme Nomenclature: 
ExPASy - ENZYME nomenclature database: 
UM-BBD (Biocatalysis/Biodegradation Database): 
BRENDA, the Enzyme Database: 
CAS: 
9029-47-4
DBGET integrated database retrieval system