إنزيم مختزل النيترات (إن-أي-دي-إتش)

الإنزيم المختزل للنيترات (باستخدام العامل المكافئ ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين كمرافق إنزيم)، وهو أحد الإنزيمات النباتية، الذي يعمل على تسريع اختزال النيترات إلى نيتريت.يتواجد هذا الإنزيم كذلك في الكثير من البكتيرات. الإختزال مهم جدا من اجل التخلص من النيترات، الذي يتحول اخيرا إلى الأمونيوم، الذي يمنح الأحماض الأمينية عنصر النيتروجين

الإنزيم من مجموعة مخزلات النيترات.^[1]

التركيب

البروتين (وهو بنية جميع الإنزيمات) عبارة عن ثنائي وحدات متجانس، حين أن كل جزء منهما يتكون من ثلاثة دومينات (إجمالي 100 كيلو دالتون) مع عوامل مرافقة مرتبطة برابطة تساهمية. النهاية الكربوكسلية للدومينات عبارة عن اف أي دي ( مكافئ اختزالي)، وفي المنتصف الهيم في النهاية الأمينية للدومين يتواجد بترين.

الإلكترونات اللازمة للتفاعل الاختزال يتم امتصاصها من الـ (إف أي دي )، ونتتقل إلى معقد المولودو بترين ومن ثم تحمل على النيترات. الموقع النشط للإنزيم يبدو كالقمع، الذي حوافه مشحونة بشحنة موجبة. وذلك يضمن للإنزيم انتقائية عالية.

وضائفه على النباتات

في النباتات يعتبر هذا الإنزيم جزء من عملية استقلاب النيتروجين، حيث يعمل على استخدام عنصر النيتروجين -المختزل على هيئة امونيوم - في بناء المواد العضوية.

النيترات الممتص عبر جذور النباتات (الذي يحمل عدد الأكسدة 5+) يتم اختزاله بواسطة الإنزيم إلى نيتريت (مع عدد أكسدة 3+)، و يعتبر «إن أي دي إتش» كمساعد إنزيم مانح للإلكترونات في هذا التفاعل، أو «إن إي دي أتش بي »في الأنسجة التي ليست خضراء.

${\displaystyle \mathrm {NO_{3}^{-}+2\ H^{+}+2\ e^{-}\rightarrow \ NO_{2}^{-}+H_{2}O} }$

يقوم الإنزيم بتسرعت تفاعل اختزال النتريت مرة اخرى إلى الأمونيوم الذي يمكن أن يدخل في بناء الأحماض الأمينية.

الية التحكم بالإنزيم

للإنزيم عدة اليات تحكم، فعملية ترجمة الإنزيم تخضع لألية الدورة اليومية ( الترجمة هنا أحد مراحل إنتاج البروتين التي تتم ببواسطة الريبوزوات الحرة أو الريبوزوات الملتصق بالشبكة الأندوبلازماتية)، حيث تكون نسبة الإنزيم في الصباح اعلى منه في الليل. نشاط الإنزيم في الليل ضار لأن النتريت الناتج عن الإختزال لا يتم تحويله إلى الأمونيوم بسبب عدم وجود الضوء، والنتريت سام.

يمكن كذلك تثبيط عمل الإنزيم عن طريق فسفرة الإنزيم بالحمض الأميني سيرين باستخدام الإنزيم المفسفر للبروتينات

وظائف اخرى

أحد المركبات التي يمكن أن ينتجها الإنزيم هو أول أكسيد النيتروجين، الذي يعمل كناقل للإشارات، أول أكسيد النيتروجين يستخدم في الكثير من الأدوية (على سبيل المثال سيلدينافيل).

مراجع

• Fewson, C.A. and Nicholas, D.J.D. (1961). "Nitrate reductase from Pseudomonas aeruginosa". Biochim. Biophys. Acta 49: 335–349. doi:10.1016/0006-3002(61)90133-0. PMID 30406295.
• Nason, A. (1963). "Nitrate reductases". In Boyer, P.D., Lardy, H. and Myrbäck, K. The Enzymes 7 (2nd ed.). New York: Academic Press. pp. 587–607.
• Nicholas, D.J.D. and Nason, A. (1955). "Diphosphopyridine nucleotide-nitrate reductase from Escherichia coli". J. Bacteriol. 69: 580–583.
• Spencer, D. (1959). "A reduced diphosphopyridine-specific nitrate reductase from germinating wheat". Aust. J. Biol. Sci. 12: 181–189.
• Berks, B.C., Ferguson, S.J., Moir, J.W. and Richardson, D.J. (1995). "Enzymes and associated electron transport systems that catalyse the respiratory reduction of nitrogen oxides and oxyanions". Biochim. Biophys. Acta 1232: 97–173. doi:10.1016/0005-2728(95)00092-5. PMID 8534676.

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة علم الأحياء
• موسوعة الكيمياء
• موسوعة الكيمياء الحيوية
• موسوعة علم الأحياء الخلوي والجزيئي