Nitratreduktasen

Nitratreduktasen sind Oxidoreduktasen, die die Reduktion von Nitrat zu Nitrit katalysieren. Nitratreduktasen spielen eine wichtige Rolle bei der Stickstoffassimilation (assimilatorische Nitratreduktasen) in Pflanzen und der Nitrat-Atmung (dissimilatorische Nitratreduktasen) in Bakterien (Denitrifikation). Oft kann Chlorat zu Chlorit reduziert werden.

Die sechs momentan bekannten Nitratreduktasen können anhand ihres Elektronendonors und Mechanismus in die folgenden Klassen eingeteilt werden:

• die in Pflanzen, Bakterien, und manchen anderen Eukaryoten und Archaeen vorkommende NADH-Nitratreduktase (EC 1.7.1.1):

  ${\mathrm{NO}}_3^{-}+\mathrm{NADH}+{\mathrm{H}}^{+}⟷{\mathrm{NO}}_2^{-}+{\mathrm{NAD}}^{+}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

• die in Pflanzen, Bakterien, und manchen Saccharomyceten vorkommende NAD(P)H-Nitratreduktase (EC 1.7.1.2) kann sowohl NADH als auch NADPH verwenden:

  ${\mathrm{NO}}_3^{-}+\mathrm{NAD}(\mathrm{P})\mathrm{H}+{\mathrm{H}}^{+}⟷{\mathrm{NO}}_2^{-}+\mathrm{NAD}(\mathrm{P}{)}^{+}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

• die in vielen Pilzen vorkommende NADPH-Nitratreduktase (EC 1.7.1.3):

  ${\mathrm{NO}}_3^{-}+\mathrm{NADPH}+{\mathrm{H}}^{+}⟷{\mathrm{NO}}_2^{-}+{\mathrm{NADP}}^{+}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

• die in manchen Bakterien vorkommende Chinon-Nitratreduktase (EC 1.7.5.1):

  ${\mathrm{NO}}_3^{-}+\mathrm{Chinol}⟷{\mathrm{NO}}_2^{-}+\mathrm{Chinon}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

• die in vielen Bakterien vorkommende Ferredoxin-Nitratreduktase (EC 1.7.7.2):

  ${\mathrm{NO}}_3^{-}+{\mathrm{Ferredoxin}}_{\mathrm{red}.}⟷{\mathrm{NO}}_2^{-}+{\mathrm{Ferredoxin}}_{\mathrm{ox}.}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

• die in manchen Bakterien vorkommende Cytochrom-Nitratreduktase (EC 1.9.6.1):

  ${\mathrm{NO}}_3^{-}+2{\mathrm{H}}^{+}+2{\mathrm{Acceptor}}_{\mathrm{red}}⟷{\mathrm{NO}}_2^{-}+2{\mathrm{Acceptor}}_{\mathrm{ox}}^{+}$

Weblinks

• Bedeutung von Nitrat und dessen Metabole für Menschen
• Nitrate Reductase – A Magical Enzyme? (englisch)