Нитритредуктаза

Восстановление нитрита до аммония катализирует один фермент, нитритредуктаза, которая в тканях зеленых растений имеет сравнительно небольшую молекулярную массу (около 62000) и содержит, необычный гем — сирогем — тетрагидропорфирин с соседними восстановленными пиррольными кольцами и восемью боковыми карбоксильными цепями (рис. 1.6).

Катализируемая нитритредуктазой реакция восстановления связана с переносом шести электронов на субстрат нитрит:

NO2- + 6е- + 8Н+ → NH4+ + 2Н2О.

Нитрит, образованный при воздействии нитратредуктазы на нитрат, в обычных условиях накапливается редко, поскольку активность нитритредуктазы обычно во много раз превышает активность нитратредуктазы.
В ходе восстановительного процесса свободный интермедиат, по-видимому, не высвобождается; восстановление, сопровождаемое переносом одного электрона, вероятно, идет через образование промежуточного соединения NO-гем; для завершения восстановления необходимо присоединение еще пяти электронов. Однако механизм этих этапов восстановления все еще точно не выяснен. У растений источником электронов для нитритредуктазы служит донор с низким потенциалом электронов, скорее всего ферредоксин, в конечном счете эти электроны акцептирует молекула сирогема, которая также служит местом присоединения субстрата (нитрита), а возможно, и других промежуточных продуктов восстановления, ведущего к образованию аммония.
В листьях нитритредуктаза находится в хлоропластах, где донор электронов ферредоксин восстанавливается при сопряжении с циклическим фотосинтетическим транспортом электронов. Нитриты легко метаболизируются и в корнях, где нитритредуктаза связана с пропластидами, но в отсутствие ферредоксина здесь еще не найден донор электронов, способный переносить электрон от НАДФН (возможный донор электронов, создаваемый ферментами пентозофосфатного пути в пропластидах) к нитритредуктазе.