Nitrate réductase
Définition
Le nitrate réductase (NR) nomme autrement une flavoprotéine soluble contenant du molybdène. Cette enzyme est essentielle pour la réduction du nitrate en NH2 dans les plantes, étape essentielle de la production des protéines. La plupart du molybdène (Mo) contenu dans les plantes est associée à cette enzyme. La synthèse de la protéine nitrate réductase est régulée au niveau de l'expression des gènes.
Activité de la nitrate réductase :
La nitrate réductase a plusieurs types d'activités, dont la régulation des gènes.
La nitrate réductase est un homodimère avec des sous-unités de 105 kDa, qui portent chacune trois domaines de groupe prosthétique, FAD, Heme b557 et le cofacteur Mo, en plus des domaines de liaison NAD(P)H et de dimérisation. L'enzyme est très flexible et présente deux régions charnières, entre le cofacteur Mo et les domaines hème, et entre les domaines hème et FAD.
Rôle chez les plantes
La nitrate réductase est l'enzyme qui catalyse la première étape de la réduction du nitrate N en formes organiques dans la plante, et on pense qu'elle reflète le niveau d'activité de N dans les feuilles.
La nitrate réductase est une protéine à durée de vie exceptionnellement courte. Sa demi-vie n'est que de quelques heures. Le taux de synthèse de novo de cette enzyme est très élevé. Ainsi, en régulant sa synthèse, l'activité de la nitrate réductase dans le tissu peut être modifiée en quelques heures.
Divers facteurs contrôlent la synthèse de l'enzyme au niveau de l'expression des gènes. Les nitrates et la lumière stimulent la synthèse enzymatique. Une partie de l'effet lumineux est causée par les glucides générés par la photosynthèse. La synthèse de la protéine nitrate réductase est stimulée par le glucose et d'autres glucides générés par la photosynthèse, et est inhibée par le NH4+, la glutamine et d'autres acides aminés. Des capteurs semblent être présents dans la cellule qui ajustent via la régulation de l'expression des gènes la capacité de la nitrate réductase à la fois à la demande en acides aminés et à l'apport de squelettes carbonés issus de l'assimilation du CO2 pour sa synthèse.
En comparant l'activité de la nitrate réductase foliaire avec la concentration en nitrate du pétiole, il a été découvert que le dosage de la nitrate réductase était un indicateur plus sensible et plus fiable du statut en N des plantes. Cependant, le dosage de la nitrate réductase est trop coûteux et prend trop de temps pour être utilisé en routine pour évaluer les niveaux d'azote du coton cultivé commercialement. Toutefois, les tests NR s'avèrent utiles pour examiner les effets de la limitation en fer sur le métabolisme des nitrates.
Rôle avec les nitrates
La nitrate réductase catalyse la première réaction d'assimilation du nitrate, la réduction du nitrate en nitrite. La nitrate réductase nécessite du molybdène (Mo) comme cofacteur. La ferrédoxine-nitrite réductase (Fd-NiR) catalyse ensuite la réduction à six électrons du nitrite en ammoniac (dissimilation), en utilisant le Fd réduit comme donneur d'électrons.
La nitrate réductase catalyse la réduction du nitrate (NO3-) en nitrite, la première étape de la voie d'assimilation du NO3-, qui est la principale pour l'acquisition de l'azote par les plantes cultivées et pour gérer son rôle de signalisation dans différents processus végétaux.
Synonymes, antonymes
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