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 (Vorlage:EC):

  $\mathrm{N}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{⟷}\mathrm{N}{O}_{\mathrm{2}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{A}{\mathrm{D}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

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

  $\mathrm{N}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}\mathrm{(}\mathrm{P}\mathrm{)}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{⟷}\mathrm{N}{O}_{\mathrm{2}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}\mathrm{(}\mathrm{P}{\mathrm{)}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

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

  $\mathrm{N}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}\mathrm{P}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{⟷}\mathrm{N}{O}_{\mathrm{2}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}{\mathrm{P}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

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

  $\mathrm{N}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{h}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{⟷}\mathrm{N}{O}_{\mathrm{2}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{h}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

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

  $\mathrm{N}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{d}\mathrm{o}\mathrm{x}\mathrm{i}{\mathrm{n}}_{\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{d}\mathrm{.}}\mathrm{⟷}\mathrm{N}{O}_{\mathrm{2}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{d}\mathrm{o}\mathrm{x}\mathrm{i}{\mathrm{n}}_{\mathrm{o}\mathrm{x}\mathrm{.}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

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

  $\mathrm{N}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{c}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{p}\mathrm{t}\mathrm{o}{\mathrm{r}}_{\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{d}}\mathrm{⟷}\mathrm{N}{O}_{\mathrm{2}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{c}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{p}\mathrm{t}\mathrm{o}{r}_{\mathrm{o}\mathrm{x}}^{\mathrm{+}}$

Weblinks

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