Ribonucleotid-Reduktase (EC 1.17.4.1 oder 1.17.4.2), ein Enzymsystem, das die Reduktion von Ribonucleotiden zu 2-Desoxyribonucleotiden katalysiert. Diese Reduktion stellt eine Stufe in der Biosynthese von DNA-Vorstufen dar und ist zudem Bestandteil des einzigen Stoffwechselweges, auf dem Ribose zu Desoxyribose reduziert wird. Die R. unterliegt einem komplizierten Regulationsmechanismus, wobei ein Überschuss an einem Desoxyribonucleotid die Reduktion aller anderen Ribonucleotide inhibiert. Dies bedeutet, dass die DNA-Synthese durch einen Überschuss irgendeines Desoxyribonucleotids oder Desoxyribonucleosids (wird in der Zelle phosphoryliert) gehemmt werden kann. Aus diesem Grund wurde das Enzym als möglicher Angriffspunkt von Antikrebsmedikamenten intensiv untersucht. Die R. aus E. coli und von Säugetieren katalysiert die Reduktion von Nucleosiddiphosphaten. In Lactobacillus und Euglena ist das Enzym Vitamin-B₁₂-abhängig und die Reduktion findet auf der Stufe des Nucleosidtriphosphats statt. Der Sauerstoff an C2 wird reduziert und als Wasser abgespalten. Als unmittelbares Reduktionsmittel fungiert Thioredoxin, welches seinerseits durch NADPH und die Thioredoxin-Reduktase (ein Flavoprotein) reduziert wird. Während der Reduktion des Riboseteils wird der Wasserstoff an C2 gegen Protonen aus dem Wasser ausgetauscht, ohne Verlust der Konfiguration.