Nitrate réductase

La nitrate réductase est une oxydoréductase qui catalyse la réaction : accepteur d'électrons réduit → + accepteur d'électron oxydé ; Il s'agit d'une famille d'enzymes essentielles dans le cycle de l'azote Certains organismes bactériens permettent l'assimilation de l'azote ou la respiration anaérobie. Ce sont des protéines utilisant un cation de molybdène et, selon les cas, de l'hème, des centres fer-soufre et de la flavine (FMN ou FAD). La classification ci-dessous distingue les groupes d'enzymes en fonction de leur donneur d'électrons et de leur mécanisme catalytique. Elle est susceptible d'évoluer, car il existe de nombreuses variantes de nitrates réductases, la diatomée Thalassiosira weissflogii possédant par exemple une nitrate réductase transmembranaire qui pourrait fonctionner comme une pompe à protons, selon un mécanisme semblable à celui mis en œuvre dans le cadre de la respiration aérobie. Les nitrate réductases des eucaryotes et de certains procaryotes sont des flavoprotéines fer-soufre fonctionnant avec le NADPH ou le NADH et utilisant le molybdène comme cofacteur : la nitrate réductase à NADH () est présente chez la plupart des plantes, des bactéries et des archées : NADH + H+ → + NAD+ + ; la nitrate réductase à NAD(P)H (), capable d'utiliser aussi bien du NADPH que du NADH, est présente chez certaines plantes, certaines bactéries, ainsi que les Saccharomycetales (parmi lesquelles Saccharomyces cerevisiae, la levure de boulanger) : NADH + H+ → + NAD+ + , NADPH + H+ → + NADP+ + , la nitrate réductase à NADPH () est présente chez de nombreux mycètes : NADPH + H+ → + NADP+ + Les procaryotes possèdent également trois autres groupes de nitrate réductases : la nitrate réductase respiratoire, ou nitrate réductase A (NarA, ), une nitrate réductase à quinone, est présente chez certaines bactéries : une hydroquinone → + une quinone + ; la nitrate réductase assimilatoire (Nas, ), ou ferrédoxine-nitrate réductase, est présente chez de nombreuses bactéries : 2 ferrédoxines réduites + 2 H+ → + + 2 ferrédoxines oxydées ; la nitrate réductase périplasmique (Nap, ), une nitrate réductase à cytochrome, est présente chez certaines bactéries : 2 ferrocytochrome + 2 H+ + → 2 ferricytochrome + .