Cтраница 1
Нитратредуктаза, встречающаяся у многих высших растений, грибов и микроорганизмов, представляет собой связанный с пиридиннуклеотидом молибдофлавопротеид. В качестве первичного донора электронов используется либо восстановленный НАДФ, либо восстановленный НАД. [1]
Нитратредуктаза является адаптивным ферментом и образуется только в присутствии нитрата в культуральной среде. При выращивании некоторых растений в стерильных условиях Нитратредуктаза вообще не образуется, если в качестве источника азота растения используют аммиак. [2]
Нитратредуктаза - фермент, катализирующий первый этап восстановления нитратов до аммиака в растениях ( восстановление нитратов до нитритов), относится к группе оксидоредуктаз. Нитратредуктаза - металлофла-вопротеид, активной группировкой которого является молибден. [3]
Нитратредуктаза при участии молибдена катализирует восстановление нитратов до нитритов, а нитритредуктаза также при участии молибдена восстанавливает нитраты до аммиака. Этим объясняется положительное действие молибдена на повышение содержания белков в растениях. [4]
Ассимиляционная нитратредуктаза - растворимый фермент, и реакция происходит в цитоплазме. Фермент содержит ион Мо5 и ФАД. [5]
Вопрос о специфичности нитратредуктазы в отношении пиридиннуклеотида интенсивно изучался. [6]
Для определения активности нитратредуктазы в полученных ферментных препаратах в стеклянные центрифужные пробирки емкостью около 10 мл помещают 20 микромолей ( 0 2 мл 0 1 М раствора) KNO3, 0 2 микромоля НАД-Н2 или НАДФ-Н2 ( растворы с концентрацией 4 - 5 микромолей), 1 7 мц М ФАД ( 0 1 мл 1 7 - 16 - 5 миллимолярного раствора), 0 5 мл ферментного препарата и 0 15 М фосфатный буфер с рН 7 0 до конечного объема 1 мл. Инкубацию системы проводят в термостате при температуре 28 в течение 15 - 30 минут. В конце инкубационного периода к реакционной смеси на холоде прибавляют 0 2 мл 1 М раствора ацетата бария и 5 мл 95 - 97 % - ного этанола. Небольшой осадок белка отделяют центрифугированием. В центрифугате определяют нитриты. [7]
Первый этап восстановления катализируется нитратредуктазой, содержащей цитохромы, второй - нитритредуктазой. [8]
Полная классификация всех известных в настоящее время нитратредуктаз, основанная на механизме их действия, пока не осуществима. Известные редуктазы, выделенные из множества разнообразных организмов, различаются по растворимости, по типу используемого донора водорода, по конечному продукту ( нитрит или аммиак) и по потребности в тех или иных кофакторах. Вполне вероятно, что число этих различий уменьшится после того, как удастся получить более очищенные препараты этих ферментов. Не исключено, что полученные в разных лабораториях препараты содержат фрагменты системы переноса электронов, сопряженные с нитратредуктазой. Следовательно, сложный состав полученных препаратов должен определять количество и характер используемых до норов электронов, а также количество и характер необходимых кофакторов. [9]
Предполагают, что перенос электронов на трехвалентное железо осуществляет нитратредуктаза А. Поскольку восстановление нитрата сопряжено с окислительным фосфорилированием, не исключено, что и восстановление Fe ( III) может использоваться в процессе анаэробного дыхания. Окислительно-восстановительный потенциал EQ, который для пары Fe3 / Fe2 равен 770 мВ, делает такую реакцию термодинамически возможной. Поскольку оксиды трехвалентного железа практически нерастворимы в воде, они сначала должны быть переведены в растворимую форму, способную проникать внутрь бактериальных клеток. Это, вероятно, осуществляется с помощью сидерофоров. Неудивительно, что в таких условиях наблюдается лишь медленный и незначительный рост бактерий. [10]
По крайней мере три из молибденсодержащих ферментов - ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и нитратредуктаза - содержат одновременно флавиновый кофактор. По данным исследований методом ЭПР [44, 74, 124], в этих ферментах имеет место перенос электрона между молибденом и флавиновым кофактором, что привело к предположению о непосредственной связи молибдена с молекулой флавина. В связи с этим было исследовано взаимодействие молибдена с различными флавинами как возможная модель ферментативного электрон-транспортного процесса. [11]
Бактерии кишечной группы способны выделять аммиак в процессе аммонификации нитрата, когда дисси-миляционная нитратредуктаза А проводит только первый этап - восстанавливает нитрат до нитрита, а далее нитрит переходит в аммиак в процессе ассимиляции. [12]
Из чистой культуры Rhizobium japonicum [22], а также из корневых клубеньков сои была получена растворимая нитратредуктаза. Этот фермент обладает исключительно высокой чувствительностью к кислороду и может быть получен только в отсутствие кислорода при добавлении бензилвиологена и тиосульфата натрия. После солюбилизации путем замораживания и оттаивания янтарная кислота или пиридиннуклеотид уже больше не могут служить донорами водорода для этой ферментной системы. Эффективными донорами служат только бензил - или метилвиологен. Следовательно, во время очистки была утрачена система, переносящая электроны от сукцината. Участие производных виологена говорит о том, что обычным донором электронов для этой нитратредуктазы служит белок, подобный ферредоксину. [13]
Возбудители иерсиниоза и псевдотуберкулеза, как и другие энтеро-бактерии, оксидазоотрицательны, ферментируют до кислоты глюкозу, обладают нитратредуктазой. [14]
Альтернативный метод [25] основан на совместном действии формиат: цитохром bi - оксидоредуктазы ( 1.2.2.1, формиатдегидрогеназа) и нитратоксидоредуктазы ( 1.9.6.1, нитратредуктаза), которые выделяют из определенного штамма Escherichia со / г. Этот метод имеет следующие недостатки: а) малая доступность указанного штамма; б) сложность методики, предусматривающей, в частности, необходимость вакуумирования системы на одной из стадий; в) непригодность для серийных анализов; г) необходимость предварительного удаления иодат - и периодат-ионов, ингибирующих ферментную систему. [15]