KEGG   ENZYME: 1.14.13.39Help
Entry
EC 1.14.13.39               Enzyme                                 

Name
nitric-oxide synthase (NADPH);
NOS (gene name);
nitric oxide synthetase (ambiguous);
endothelium-derived relaxation factor-forming enzyme;
endothelium-derived relaxing factor synthase;
NO synthase (ambiguous);
NADPH-diaphorase (ambiguous)
Class
Oxidoreductases;
Acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen;
With NADH or NADPH as one donor, and incorporation of one atom of oxygen into the other donor
BRITE hierarchy
Sysname
L-arginine,NADPH:oxygen oxidoreductase (nitric-oxide-forming)
Reaction(IUBMB)
2 L-arginine + 3 NADPH + 3 H+ + 4 O2 = 2 L-citrulline + 2 nitric oxide + 3 NADP+ + 4 H2O (overall reaction) [RN:R00557];
(1a) 2 L-arginine + 2 NADPH + 2 H+ + 2 O2 = 2 Nomega-hydroxy-L-arginine + 2 NADP+ + 2 H2O  [RN:R00558];
(1b) 2 Nomega-hydroxy-L-arginine + NADPH + H+ + 2 O2 = 2 L-citrulline + 2 nitric oxide + NADP+ + 2 H2O [RN:R00111]
Reaction(KEGG)
Substrate
L-arginine [CPD:C00062];
NADPH [CPD:C00005];
H+ [CPD:C00080];
O2 [CPD:C00007];
Nomega-hydroxy-L-arginine
Product
L-citrulline [CPD:C00327];
nitric oxide [CPD:C00533];
NADP+ [CPD:C00006];
H2O [CPD:C00001];
Nomega-hydroxy-L-arginine
Comment
The enzyme consists of linked oxygenase and reductase domains. The eukaryotic enzyme binds FAD, FMN, heme (iron protoporphyrin IX) and tetrahydrobiopterin, and its two domains are linked via a regulatory calmodulin-binding domain. Upon calcium-induced calmodulin binding, the reductase and oxygenase domains form a complex, allowing electrons to flow from NADPH via FAD and FMN to the active center. The reductase domain of the enzyme from the bacterium Sorangium cellulosum utilizes a [2Fe-2S] cluster to transfer the electrons from NADPH to the active center. cf. EC 1.14.14.47, nitric-oxide synthase (flavodoxin).
History
EC 1.14.13.39 created 1992, modified 2012, modified 2017
Pathway
Arginine biosynthesis
Arginine and proline metabolism
Cyanoamino acid metabolism
Metabolic pathways
Biosynthesis of secondary metabolites
Biosynthesis of antibiotics
Orthology
K13240  
nitric-oxide synthase, brain
K13241  
nitric-oxide synthase, inducible
K13242  
nitric-oxide synthase, endothelial
K13427  
nitric-oxide synthase, plant
Genes
HSA: 
4842(NOS1) 4843(NOS2) 4846(NOS3)
PTR: 
455026(NOS2) 463893(NOS3) 467139(NOS1)
PPS: 
100974638(NOS3) 100976546(NOS2) 100996089(NOS1)
GGO: 
101128007(NOS3) 101134923(NOS2) 101147071(NOS1)
PON: 
100433069(NOS1) 100436584(NOS2) 100447953(NOS3)
NLE: 
MCC: 
693781(NOS1) 706921(NOS2) 714231(NOS3)
MCF: 
102121432(NOS2) 102123521(NOS1) 102143504(NOS3)
CSAB: 
RRO: 
CJC: 
100403192(NOS2) 100405019(NOS3) 100895717(NOS1)
SBQ: 
101034220(NOS3) 101034544(NOS1) 101041016(NOS2)
MMU: 
18125(Nos1) 18126(Nos2) 18127(Nos3)
RNO: 
24598(Nos1) 24599(Nos2) 24600(Nos3) 497963
CGE: 
100758127(Nos1) 100760062(Nos2) 100769961(Nos3)
NGI: 
103724501(Nos2) 103745303(Nos3) 103745523(Nos1)
HGL: 
101699617(Nos2) 101711110(Nos3) 101711993(Nos1)
CCAN: 
109686387(Nos1) 109693015(Nos2) 109694442(Nos3)
OCU: 
100008833(NOS2) 100009243(NOS1) 100009498(NOS3)
TUP: 
102471872(NOS2) 102480558(NOS1) 102495986(NOS3)
CFA: 
403784(NOS3) 403822(NOS2) 477498(NOS1)
AML: 
100468087(NOS1) 100470060(NOS2) 100483990(NOS3)
UMR: 
103660958(NOS3) 103661304(NOS1) 103667420(NOS2)
FCA: 
101087020(NOS2) 101096463(NOS3) 101100342(NOS1)
PTG: 
102950049(NOS2) 102962715(NOS1) 102967516(NOS3)
AJU: 
106969560(NOS3) 106971710(NOS1) 106984382(NOS2)
BTA: 
282876(NOS2) 287024(NOS3) 536132(NOS1)
BOM: 
102265893(NOS2) 102267556(NOS3) 102280537(NOS1)
BIU: 
109557793(NOS3) 109571319(NOS1) 109574459(NOS2)
PHD: 
102317388(NOS1) 102325091(NOS2) 102327398(NOS3)
CHX: 
100860742(NOS2) 102185338(NOS3) 102185490(NOS1)
OAS: 
443073(NOS3) 443077(NOS3) 443078(NOS2) 443533(NOS1)
SSC: 
100520934(NOS1) 396859(NOS2) 397557(NOS3)
CFR: 
102508946(NOS1) 102518523(NOS2) 102524296(NOS3)
BACU: 
103003780(NOS2) 103008209(NOS1) 103017861(NOS3)
LVE: 
103074308(NOS2) 103087259(NOS3) 103090138(NOS1)
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100051079(NOS1) 100063339(NOS3) 791246(NOS2)
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102253125(NOS2) 102256555(NOS3) 102260489(NOS1)
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102763635(NOS1) 102764374(NOS3) 102768087(NOS2)
HAI: 
109382238(NOS1) 109385084(NOS2) 109389680(NOS3)
RSS: 
109435172(NOS3) 109447250(NOS2) 109459480(NOS1)
PALE: 
102878456(NOS2) 102879945(NOS3) 102884569(NOS1)
LAV: 
100668912(NOS3) 100673992(NOS1) 100676634(NOS2)
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100013712(NOS1) 100018035(NOS3) 100024271(NOS2)
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100075386(NOS2) 100079842(NOS1) 100091599(NOS3)
GGA: 
395807(NOS2) 427721(NOS1)
MGP: 
100538441(NOS1) 692136(NOS2)
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107308662(NOS3) 107321466(NOS1) 107322733(NOS2)
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101798766(NOS1) 101804455(NOS2)
TGU: 
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102042821(NOS1) 102044468(NOS2)
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PHI: 
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FPG: 
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AOR_1_278064(AO090138000170)
AFV: 
NPA: 
 » show all
Taxonomy
Reference
1  [PMID:1689048]
  Authors
Bredt DS, Snyder SH.
  Title
Isolation of nitric oxide synthetase, a calmodulin-requiring enzyme.
  Journal
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 87 (1990) 682-5.
Reference
2  [PMID:1706713]
  Authors
Stuehr DJ, Kwon NS, Nathan CF, Griffith OW, Feldman PL, Wiseman J
  Title
N omega-hydroxy-L-arginine is an intermediate in the biosynthesis of nitric oxide from L-arginine.
  Journal
J. Biol. Chem. 266 (1991) 6259-63.
Reference
3  [PMID:11279231]
  Authors
Stuehr D, Pou S, Rosen GM
  Title
Oxygen reduction by nitric-oxide synthases.
  Journal
J. Biol. Chem. 276 (2001) 14533-6.
Reference
4  [PMID:19805284]
  Authors
Agapie T, Suseno S, Woodward JJ, Stoll S, Britt RD, Marletta MA
  Title
NO formation by a catalytically self-sufficient bacterial nitric oxide synthase from Sorangium cellulosum.
  Journal
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106 (2009) 16221-6.
Reference
5  [PMID:21119059]
  Authors
Foresi N, Correa-Aragunde N, Parisi G, Calo G, Salerno G, Lamattina L
  Title
Characterization of a nitric oxide synthase from the plant kingdom: NO generation from the green alga Ostreococcus tauri is light irradiance and growth phase dependent.
  Journal
Plant. Cell. 22 (2010) 3816-30.
Other DBs
ExplorEnz - The Enzyme Database: 
IUBMB Enzyme Nomenclature: 
ExPASy - ENZYME nomenclature database: 
BRENDA, the Enzyme Database: 
CAS: 
125978-95-2

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