C1-THF-Synthase

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C1-THF-Synthase
C1-THF-Synthase
Bändermodell der C1-THF-Synthase nach PDB 1A4I
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 934 Aminosäuren
Bezeichner
Gen-Name MTHFD1
Externe IDs
Enzymklassifikationen
EC, Kategorie 1.5.1.5, Oxidoreduktase
Reaktionsart (De-)Hydrierung
Substrat 5,10-Methylen-THF(-PG) + NADP+
Produkte 5,10-Methenyl-THF(-PG) + NADPH
EC, Kategorie 3.5.4.9, Hydrolase
Reaktionsart Hydrolyse
Substrat 5,10-Methenyl-THF(-PG) + H2O
Produkte 10-Formyl-THF(-PG)
EC, Kategorie 6.3.4.3, Ligase
Reaktionsart Addition eines Formylrests
Substrat Tetrahydrofolat(-PG) + Formiat + ATP
Produkte 10-Formyl-THF(-PG) + ADP + Phosphat
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
Übergeordnetes Taxon Opisthokonta
Orthologe
Mensch Hausmaus
Entrez 4522 108156
Ensembl ENSG00000100714 ENSMUSG00000021048
UniProt P11586 Q922D8
Refseq (mRNA) NM_005956 NM_138745
Refseq (Protein) NP_005947 NP_620084
Genlocus Chr 14: 64.39 – 64.46 Mb Chr 12: 76.26 – 76.32 Mb
PubMed-Suche 4522 108156

C1-THF-Synthase (genauer Zytoplasmatische C-1–Tetrahydrofolat-Synthase) heißt das Enzym in Eukaryoten, das drei verschiedene Reaktionen im Folsäure-Stoffwechsel katalysiert. Bakterienenzyme mit den gleichen Funktionen kommen nur als einzelne Proteine vor. Beim Menschen ist das Enzym in allen Gewebetypen zu finden, und es existiert ein paraloges mitochondriales Enzym, das allerdings nur Ligaseaktivität zeigt. Mutationen im MTHFD1-Gen können durch Verringerung einer oder mehrerer der drei Enzymfunktionen zu erhöhtem Risiko für Neuralrohrdefekten beim Neugeborenen führen, das durch Zufuhr von Folsäure während der ersten Schwangerschaftswochen gesenkt werden kann.[1][2][3]

Das Risiko für Abruptio placentae ist bei Müttern, die homozygot für eine bestimmte Mutation des MTHFD1-Gens sind, mehrfach erhöht. Nach einer Studie an 600 Chinesen erhöhen bestimmte Varianten der C1-THF-Synthase die Homocystein-Werte und das Risiko für Magenkrebs. Auch für das pathologische Geschehen bei Migräne mit Aura werden einzelne Varianten des Enzyms verantwortlich gemacht.[4][5][6]

Katalysierte Reaktionen

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THF + ATP + HCOO−
  Formyl-THF + ADP + Phosphat

An Tetrahydrofolsäure (THF) wird eine Formylgruppe addiert, um 10-Formyl-THF zu erhalten.

Formyl-THF    Methenyl-THF + H2O

10-Formyl-THF wird zu 5,10-Methenyl-THF umgesetzt.

Methenyl-THF + NADPH    Methylen-THF + NADP+

5,10-Methenyl-THF wird zu 5,10-Methylen-THF hydriert.

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Einzelnachweise

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  1. ↑ UniProt P11586
  2. ↑ PROSITE-Eintrag
  3. ↑ Walkup AS, Appling DR: Enzymatic characterization of human mitochondrial C1-tetrahydrofolate synthase. In: Arch. Biochem. Biophys. 442. Jahrgang, Nr. 2, Oktober 2005, S. 196–205, doi:10.1016/j.abb.2005.08.007, PMID 16171773.
  4. ↑ Parle-McDermott A, Mills JL, Kirke PN, et al: MTHFD1 R653Q polymorphism is a maternal genetic risk factor for severe abruptio placentae. In: Am. J. Med. Genet. A. 132. Jahrgang, Nr. 4, Februar 2005, S. 365–8, doi:10.1002/ajmg.a.30354, PMID 15633187.
  5. ↑ Wang L, Ke Q, Chen W, et al: Polymorphisms of MTHFD, plasma homocysteine levels, and risk of gastric cancer in a high-risk Chinese population. In: Clin. Cancer Res. 13. Jahrgang, Nr. 8, April 2007, S. 2526–32, doi:10.1158/1078-0432.CCR-06-2293, PMID 17438114.
  6. ↑ Oterino A, Valle N, Pascual J, et al: Thymidylate synthase promoter tandem repeat and MTHFD1 R653Q polymorphisms modulate the risk for migraine conferred by the MTHFR T677 allele. In: Brain Res. Mol. Brain Res. 139. Jahrgang, Nr. 1, September 2005, S. 163–8, doi:10.1016/j.molbrainres.2005.05.015, PMID 15953655.
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