Les nitrate-réductases bactériennes

Summary

Reduced forms of benzyl viologen, methyl viologen and FMN are utilized as electron donors by nitrate reductase A. Benzyl viologen is the most efficient donor of these 3 electron carriers; it has the lowest Michaelis constant. Our results suggest that the reduced viologens and FMNH₂ donate their electrons directly to the enzyme.

Crude extracts of A. aerogenes and M. denitrificans containing nitrate reductase A catalyze the oxidation of NADH₂ by nitrate under anaerobic conditions. Under the same conditions NADPH₂ does not serve as an electron donor. The following treatments cause the loss of NADH₂-nitrate reductase and NADH₂ oxidase activities in extracts of M. denitrificans without inactivating enzyme A (estimated in presence of benzyl viologen): (a) action of sodium deoxycholate 0,1 M; (b) heating at 55° C for 4 min. These results, as well as observations of other authors, show that the nitrate reductase A is not a pyridine nucleotide enzyme and that the electrons from NADH₂ are transferred to nitrate reductase through intermediate electron carriers. The reduction of NO₃ ^- to NO₂ ^- at the expense of NADH₂ catalyzed by an extract of M. denitrificans is inhibited 60% by the presence of O₂.

Résumé

Les formes réduites du benzyl-viologène, du méthyl-viologène et du FMN sont utilisées comme donneuses d'électrons par la nitrate-réductase A. Le benzyl-viologène est le plus efficace de ces 3 transporteurs: c'est lui qui fournit la plus faible constante de Michaelis. Nos résultats appuient l'opinion selon laquelle les indicateurs viologènes réduits et le FMNH₂ céderaient directement leurs électrons à l'enzyme.

Les extraits bruts d'A. aerogenes et M. denitrificans contenant la nitrate-réductase A catalysent, en anaérobiose, l'oxydation du NADH₂ par le nitrate. Dans les mêmes conditions, le NADPH₂ ne sert pas de donneur d'électrons. Les traitements suivants font perdre aux extraits de M. denitrificans leurs activités NADH₂-nitrate-réductase et NADH₂-oxydase sans inactiver l'enzyme A (dosé en présence de benzyl-viologène): (a) action d'un détergent: le désoxycholate de sodium à la concentration 0,1 M; (b) chauffage à 55° C pendant 4 min. Ces résultats, ainsi que les observations faites par d'autres chercheurs, démontrent que la nitrate-réductase A n'est pas un enzyme à pyridine-nucléotide, et que les électrons issus du NADH₂ lui sont transférés indirectement par l'intermédiaire d'une chaîne de transporteurs et non pas directement. L'oxygène inhibe de 60% la réduction de NO₃ ^- en NO₂ ^- aux dépens du NADH₂ catalysée par un extrait de M. denitrificans.