Methylentetrahydrofolat-Reduktase

Methylentetrahydrofolat-Reduktase (MTHFR) ist dasjenige Enzym in Wirbeltieren, das 5,10-Methylen-FH4 mithilfe von NAD(P)H zu 5-Methyl-FH4 reduziert. Da so das Methylierungsmittel 5-Methyl-FH4 zur Verfügung gestellt wird, ist MTHFR bei vielen Stoffwechselwegen unentbehrlich, unter anderem beim Abbau des schädlichen Homocystein zu Methionin, und bei der bakteriellen Methanbildung.[1][2]

Methylentetrahydrofolat-Reduktase
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 656 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur Homodimer
Kofaktor FAD
Bezeichner
Gen-Name MTHFR
Externe IDs
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 1.5.1.20, Oxidoreduktase
Reaktionsart Übertragung eines Reduktionsäquivalents
Substrat 5,10-Methylen-FH4 + NAD(P)+
Produkte 5-Methyl-FH4 + NAD(P)H
Vorkommen
Homologie-Familie MTHFR
Übergeordnetes Taxon Wirbeltiere
Orthologe
Mensch Hausmaus
Entrez 4524 17769
Ensembl ENSG00000177000 ENSMUSG00000029009
UniProt P42898 Q9WU20
Refseq (mRNA) NM_005957 NM_001161798
Refseq (Protein) NP_005948 NP_001155270
Genlocus Chr 1: 11.79 – 11.81 Mb Chr 4: 148.04 – 148.06 Mb
PubMed-Suche 4524 17769

Das kodierende Gen MTHFR wird vom Mensch in vielen Gewebetypen exprimiert und das Protein anschließend ins Blut abgegeben. Varianten des und Mutationen im MTHFR-Gen können zu vermehrter, vor allem aber zu verringerter Produktion und Wirksamkeit des MTHFR-Enzyms führen. Enzymmangel bei Schwangeren kann Ursache für Neuralrohrfehlbildungen wie Spina bifida beim Neugeborenen sein; weiterhin kann MTHFR-Mangel zu Homocystinurie führen und das Risiko für Schlaganfall oder Darmkrebs erhöhen.[1][3][4][5][6]

Katalysierte Reaktion

5,10-Methylen-FH4 + NADPH + H+ ⇒ 5,10-Methylen-FH4 + NADP+

5,10-Methylen-FH4 wird zu 5-Methyl-FH4 reduziert. Die Enzymaktivität wird allosterisch durch S-Adenosylmethionin reguliert.[1]

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Folat-Stoffwechsel – Lern- und Lehrmaterialien

Einzelnachweise
  1. UniProt P42898
  2. Methylierung von Corrinoid Reaktion – R02289 in der Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes.
  3. M. Sawabe, T. Arai, A. Araki u. a.: Smoking confers a MTHFR 677C>T genotype-dependent risk for systemic atherosclerosis: results from a large number of elderly autopsy cases that died in a community-based general geriatric hospital. In: J. Atheroscler. Thromb. Band 16, Nr. 2, April 2009, S. 91–104, PMID 19403988.
  4. C. Antoniades, C. Shirodaria, P. Leeson u. a.: MTHFR 677 C>T Polymorphism reveals functional importance for 5-methyltetrahydrofolate, not homocysteine, in regulation of vascular redox state and endothelial function in human atherosclerosis. In: Circulation. Band 119, Nr. 18, Mai 2009, S. 2507–2515, doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.108.808675, PMID 19398669.
  5. Y. I. Kim: Methylenetetrahydrofolate reductase polymorphisms, folate, and cancer risk: a paradigm of gene-nutrient interactions in carcinogenesis. In: Nutr. Rev. Band 58, Nr. 7, Juli 2000, S. 205–209, PMID 10941256.
  6. Y. I. Kim: Role of the MTHFR polymorphisms in cancer risk modification and treatment. In: Future Oncol. Band 5, Nr. 4, Mai 2009, S. 523–542, doi:10.2217/fon.09.26, PMID 19450180.
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