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Tutorial MenueNucleinsäurenLerneinheit 2 von 3

Bausteine der Nucleinsäuren

S-Adenosyl-methionin

Abb.1
S-Adenosyl-methionin

Das bei vielen Methylierungsreaktionen als Methyl-Gruppen-Donor fungierende S-Adenosyl-methionin (SAM) wird aus den Aminosäuren Cystein und Homoserin gewonnen. Homoserin wird durch die katalytisch aktive Homoserin-Acyl-Transferase mit Succinyl-CoA unter CoASH-Abspaltung zu O-Succinyl-homoserin umgesetzt. Das entstandene Produkt wird mit Hilfe der Cystathionin-γ-Synthase mit Cystein verknüpft, wobei Succinat abgespalten wird. In diesem Reaktionsschritt entsteht Cystathionin, von dem anschließend das Enzym Cystathionin-β-Lyase Pyruvat sowie Ammoniak abspaltet. Das so gebildete Homocystein stellt die Vorstufe des Methionin dar. Die Umwandlung zu Methionin stellt eine Methylierungsreaktion dar, die durch Homocystein-Methyltransferase und als Methyl-Gruppen-Donor fungierendem N5-Methyl-THF1) vermittelt wird. Der Abbau der Aminosäure Methionin beginnt mit einem ATP-verbrauchenden Schritt. In diesem entsteht S-Adenosyl-methionin (SAM), eine Verbindung aus Methionin und dem Nucleosid Adenosin. Die von der Methionin-Adenosyl-Transferase katalysierte Reaktion läuft in Gegenwart von Wasser ab und setzt als Energie liefernde Nebenprodukte Pi und PPi frei. Die Umsetzung von SAM geht bei vielen biosynthetischen Methylierungen vonstatten, wie beispielsweise bei der von Noradrenalin zu Adrenalin. SAM überträgt dabei seine hochreaktive Methyl-Gruppe auf einen Methyl-Akzeptor. Bei diesem durch eine entsprechende Methylase katalysierten Reaktionsschritt entsteht S-Adenosyl-methionin, welches durch das Enzym Adenosyl-Homocysteinase unter H2O-Verbrauch und Adenosin-Abspaltung zu Homocystein umgesetzt wird.

Abb.2
SAM - Cofaktor in Methylierungsreaktionen
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