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Articulo de referencia

Lawrence Que Jr.

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Lawrence Que Jr. es un químico especializado en química bioinorgánica y Profesor Emérito de la Universidad de Minnesota, Twin Cities . [ 1 ] Recibió el Premio de la Sociedad Química Estadounidense (ACS) de 2017 en Química Inorgánica por sus contribuciones al campo, [ 2 ] y el Premio Alfred Bader de la ACS de 2008 en Química Bioinorgánica. [ 3 ]

Biografía

Lawrence Que Jr. obtuvo su licenciatura en química de la Universidad Ateneo de Manila en Ciudad Quezón , Filipinas, en 1969, [ 4 ] [ 5 ] luego recibió su doctorado en química de la Universidad de Minnesota en 1973 bajo la dirección del Prof. Louis H. Pignolet. [ 5 ] [ 6 ] Con el Prof. Pignolet, Que estudió la no rigidez estereoquímica en complejos de coordinación con espectroscopia de RMN de protón . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

Que realizó estudios postdoctorales con el Prof. Richard H. Holm en el Instituto Tecnológico de Massachusetts de 1973 a 1974, donde estudió los cúmulos de hierro-azufre en proteínas [ 10 ] y la síntesis de cúmulos modelo. [ 11 ] [ 12 ] Luego fue becario postdoctoral con el Prof. Eckard Münck en el Instituto Biológico de Agua Dulce Gray de la Universidad de Minnesota de 1975 a 1977. [ 5 ] [ 13 ] [ 14 ] Con el Prof. Münck, Que estudió el mecanismo de la enzima protocatecuato 3,4-dioxigenasa , utilizando espectroscopías Mössbauer y EPR , así como estudios de inhibición . [ 15 ] [ 16 ]

Que comenzó su carrera de investigación independiente en la Universidad de Cornell como profesor asistente de química en 1977. [ 4 ] Luego regresó a la Universidad de Minnesota en 1983, donde ascendió hasta convertirse en profesor titular antes de jubilarse en mayo de 2024 tras 41 años de servicio. [ 5 ] [ 14 ] [ 17 ]

Que ha publicado más de 450 artículos de investigación y 7 patentes. Ha impartido casi 300 conferencias invitadas y ha dirigido a casi 50 estudiantes de doctorado. Antes de su jubilación en 2024, su grupo de investigación en química inorgánica en la Universidad de Minnesota se centró en la química del hierro relevante para la biocatálisis, con el objetivo de comprender mejor los mecanismos de activación del oxígeno de las enzimas de hierro no hemo. Su grupo también trabajó en el diseño de modelos funcionales para enzimas de hierro y en la captura, observación y categorización de intermedios basados ​​en metales altamente activos, además de los esfuerzos por crear catalizadores de oxidación bioinspirados para aplicaciones de química verde. Por sus contribuciones al campo de la química inorgánica y bioinorgánica, Que recibió el Premio Alfred Bader de la Sociedad Química Estadounidense en 2008 en Química Bioinorgánica y el Premio en Química Inorgánica en 2017. Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 2022. [ 18 ]

Investigación

Catálisis bioinspirada

Que ha estado estudiando el comportamiento de especies de hierro-oxo de alta valencia en relación con su capacidad de hidroxilación. Anteriormente, se habían observado y estudiado especies de hierro-oxo de alta valencia mediante la detección de [(Por•)Fe(IV)=O]+ en sistemas hemo. Sin embargo, aún no se había establecido que se pudiera acceder a un estado de alta valencia sin un ligando no hemo. Que y su grupo estudiaron diversos complejos de hierro no hemo y, mediante un trabajo mecanístico detallado, demostraron que las especies Fe(V)=O pueden existir sin el ligando hemo de soporte.

La estructura de [Fe(II)(TPA)(CH 3 CN) 2 ] 2+ es el catalizador en este esquema de reacción.

Oxigenasas de hierro no hemo

(HPCA) 2,3-dioxigenasa con centro de hierro hemo. Cada cadena coloreada contiene un centro de hierro hemo. La esfera negra en la imagen insertada representa los núcleos de hierro. [ 19 ] [ 20 ]

Uno de los enfoques de Que es la activación de especies de dioxígeno en sistemas biológicos a través de sitios activos de hierro no hemo. Más específicamente, uno de los enfoques de Que es la homoprotocatecuato (HPCA) 2,3-dioxigenasa , que media la transferencia de electrones entre sustratos de catecol y O 2 para formar un intermedio [M(II)(semiquinona)superoxo]. [ 19 ] Los sitios activos de hierro no hemo, incluidos los que involucran Mn(II) y Co(II), han demostrado ser igualmente potentes que los sitios activos de hierro hemo con KMO 2 y k cat comparables o mayores . [ 20 ] Al explorar las oxigenasas de hierro no hemo , Que espera optimizar los primeros pasos en la producción industrial de gas metano , lo que produciría enormes ahorros de energía para la industria.

Esquema de reacción de Fe/Co-HPCD como catalizador. [ 19 ] [ 20 ]

Oxos de hierro de alta valencia

Estructura cristalina de trans-[Fe(IV)(O)(TMC)(NCCH₃ ) ](OTf) ₂ . La esfera naranja representa Fe, la esfera roja representa O, las esferas azul-púrpura representan N y las esferas grises representan C. Se han omitido los átomos de H y los contraiones OTf⁻. [ 21 ]

Que ha trabajado en la síntesis de complejos de oxo-hierro(IV). En 2003, Que informó sobre la caracterización cristalográfica y espectroscópica de un Fe(IV)=O de bajo espín ( S = 1). [ 21 ] El primer ejemplo cristalográfico de un Fe(IV)=O de alto espín ( S = 2) se logró en 2009, [ 22 ] y en 2011, Que demostró que el ligando utilizado en el estudio anterior también podía soportar un complejo ciano-hierro(IV) tricatiónico. [ 23 ]

Referencias

  1. ↑ "Profesores Eméritos Regentes" . Premios de la Universidad de Minnesota . Consultado el 18 de octubre de 2025 .
  2. ↑ Premios ACS
  3. ↑ Premios ACS
  4. 1 2 "Lawrence Que Jr., galardonado con el premio RSC Inorganic Mechanisms 2011 y experto científico en enzimas que contienen hierro —" . Asian Journal News . 1 de octubre de 2011. Consultado el 12 de mayo de 2021 .
  5. 1 2 3 4 "Lawrence "Larry" Que Jr. | Departamento de Química | Facultad de Ciencias e Ingeniería" . cse.umn.edu . Consultado el 12 de mayo de 2021 .
  6. ↑ "Pignolet" . www1.chem.umn.edu . Consultado el 12 de mayo de 2021 .
  7. ↑ Que, Lawrence; Pignolet, LH (1973). "Estudio de resonancia magnética de protones de la estereoquímica de complejos de níquel(II) tetracoordinados. Complejos de dihalobis(fosfina terciaria)níquel(II)" . Química Inorgánica . 12 (1): 156– 163. doi : 10.1021/ic50119a036 . ISSN 0020-1669 . 
  8. ↑ Palazzotto, MC; Duffy, DJ; Edgar, BL; Que, L.; Pignolet, LH (1973). "Estereoquímica dinámica de complejos tris(quelato). I. Complejos tris(ditiocarbamato) de hierro, cobalto y rodio" . Journal of the American Chemical Society . 95 (14): 4537– 4545. doi : 10.1021/ja00795a013 . ISSN 0002-7863 . 
  9. ↑ Que, L.; Pignolet, LH (1974-02-01). "Estereoquímica dinámica de complejos tris-quelato. II. Complejos tris(ditiocarbamato) de manganeso (III), vanadio(III), cromo(III), galio(III) e indio(III)" . Química Inorgánica . 13 (2): 351–356 . doi : 10.1021/ic50132a022 . ISSN 0020-1669 . 
  10. ↑ Que, L.; Holm, RH; Mortenson, LE (1975). "Extrusión de núcleos de sulfuro de hierro (Fe2S2* y Fe4S4*) de los sitios activos de las proteínas ferredoxina" . Journal of the American Chemical Society . 97 (2): 463– 464. doi : 10.1021/ja00835a064 . ISSN 0002-7863 . PMID 1133364 .  
  11. ↑ Que, L.; Bobrik, MA; Ibers, James A.; Holm, RH (1974). "Análogos sintéticos de los sitios activos de las proteínas hierro-azufre. VII. Reacciones de sustitución de ligandos de los clústeres tetranucleares [ Fe4S4(SR)2- y la estructura del bis(tetrametilamonio) [ tetra-.mu.-sulfuro-tetrakis(bencenotiolato)tetrahierro" . Journal of the American Chemical Society . 96 (13): 4168– 4178. doi : 10.1021/ja00820a018 . ISSN 0002-7863 . PMID 4854592 .  
  12. ↑ Que, L.; Anglin, JR; Bobrik, MA; Davison, A.; Holm, RH (1974). "Análogos sintéticos de los sitios activos de las proteínas hierro-azufre. IX. Formación y algunas propiedades electrónicas y de reactividad de los complejos de oligopéptidos de glicil-L-cisteinilglicil de sulfuro de hierro (Fe4S4) obtenidos por reacciones de sustitución de ligandos" . Journal of the American Chemical Society . 96 (19): 6042– 6048. doi : 10.1021/ja00826a014 . ISSN 0002-7863 . PMID 4416035 .  
  13. ↑ Jasniewski, Andrew J.; Que, Lawrence (2018-03-14). "Activación del dioxígeno por enzimas de dihierro no hemo: diversos aductos de dioxígeno, intermedios de alta valencia y complejos modelo relacionados" . Chemical Reviews . 118 (5): 2554– 2592. doi : 10.1021/acs.chemrev.7b00457 . ISSN 0009-2665 . PMC 5920527. PMID 29400961 .   
  14. 1 2 "Conferencista Bailar 2011-12 - Lawrence Que Jr. | Química en Illinois" . chemistry.illinois.edu . Consultado el 12 de mayo de 2021 .
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  16. ↑ Que Jr, L.; Lipscomb, JD; Münck, E.; Madera, JM (23 de noviembre de 1977). "Protocatecuato 3,4-dioxigenasa: estudios de inhibidores e implicaciones mecanísticas" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Enzimología . 485 (1): 60– 74. doi : 10.1016/0005-2744(77)90193-0 . ISSN 0005-2744 . PMID 199266 .  
  17. ↑ "El profesor emérito Lawrence Que Jr. se jubila tras 41 años en la Universidad de Minnesota | Departamento de Química | Facultad de Ciencias e Ingeniería" . cse.umn.edu . Consultado el 18 de octubre de 2025 .
  18. ↑ https://www.nasonline.org/directory-entry/lawrence-que-jr-9bfhrx/
  19. 1 2 3 Fielding, Andrew J.; Kovaleva, Elena G.; Farquhar, Erik R.; Lipscomb, John D.; Que, Lawrence (febrero de 2011). "Una catecol dioxigenasa hiperactiva con sustitución de cobalto que escinde el extradiol" . Journal of Biological Inorganic Chemistry . 16 (2): 341– 355. doi : 10.1007/s00775-010-0732-0 . ISSN 0949-8257 . PMC 3192431. PMID 21153851 .   
  20. 1 2 3 Fielding, Andrew J.; Lipscomb, John D.; Que, Lawrence (2012-01-18). "Caracterización de un aducto de O2 de una catecol dioxigenasa activa de escisión extradiol sustituida con cobalto" . Journal of the American Chemical Society . 134 (2): 796– 799. doi : 10.1021/ja2095365 . ISSN 0002-7863 . PMC 3262093. PMID 22175783 .   
  21. 1 2 Rohde, Jan-Uwe; In, Jun-Hee; Lim, Mi Hee; Brennessel, William W.; Bukowski, Michael R.; Stubna, Audria; Münck, Eckard; Nam, Wonwoo; Que, Lawrence (2003-02-14). "Caracterización cristalográfica y espectroscópica de un complejo Fe(IV)=O no hemo" . Science . 299 (5609) (publicado el 14 de febrero de 2003): 1037–1039 . doi : 10.1126/science.299.5609.1037 . ISSN 0036-8075 . PMID 12586936 .  
  22. ↑ England, J.; Martinho, M.; Farquhar, ER; Frisch, JR; Bominaar, EL; Münck, E.; Que, L. Jr. (2009). "Un complejo sintético de oxohierro(IV) de alto espín: generación, caracterización espectroscópica y reactividad" . Angew . Chem. Int. Ed . 48 (20): 3622– 3626. doi : 10.1002/anie.200900863 . PMC 2719303. PMID 19373820 .  
  23. ↑ England, J.; Farquhar, ER; Guo, Y.; Cranswick, MA; Ray, K.; Münck, E.; Que, L. Jr. (2011). "Caracterización de un complejo de cianuro de hierro(IV) bipiramidal tricatiónico, con un potencial de reducción muy alto, y sus congéneres de hierro(II) y hierro(III)" . Inorg . Chem . 50 (7): 2885– 2896. doi : 10.1021/ic102094d . PMC 3065519. PMID 21381646 .