Methionin-Zyklus

Beim Methionin-Zyklus handelt es sich um einen Stoffwechselweg, welcher der Gewinnung von S-Adenosylmethionin (SAM) dient. SAM ist ein C1-Gruppenüberträger und fungiert als Cofaktor bei zahlreichen Methylierungsreaktionen.

Der Methionin-Zyklus ist ein geschlossener Kreislauf mit insgesamt 4 Schritten, im Folgenden wird er ausgehend von Homocystein beschrieben.

2.1. Schritt 1

$${\displaystyle {\ce {Homocystein -> Methionin}}}$$

Homocystein wird durch die Vitamin B12-abhängige Methioninsynthase mithilfe des Cofaktors 5-Methyltetrahydrofolat (5-MTHF) zu Methionin methyliert. Alternativ kann Homocystein auch durch Betain als C1-Gruppen-Donator durch die Betain-Homocystein-Transmethylase zu Methionin methyliert werden.

2.2. Schritt 2

$${\displaystyle {\ce {Methionin + ATP -> S-Adenosylmethionin}}}$$

Methionin wird anschließend durch die Methionin-Adenosyltransferase mit Adenosin verknüpft. Dabei wird ein ATP-Molekül verbraucht. Es entsteht SAM.

2.3. Schritt 3

$${\displaystyle {\ce {S-Adenosylmethionin -> S-Adenosylhomocystein}}}$$

SAM dient im Rahmen diverser Reaktionen als C1-Gruppen-Donator. Durch die Übertragung der C1-Gruppe entsteht aus SAM S-Adenosylhomocystein.

2.4. Schritt 4

$${\displaystyle {\ce {S-Adenosylhomocystein -> Homocystein + Adenosin}}}$$

Die Adenosyl-Homocystein-Hydrolase spaltet im letzten Schritt S-Adenosylhomocystein zu Adenosin und Homocystein. Ausgehend von Homocystein kann ein neuer Zyklus eingeleitet werden.

• Löffler/Petrides: Biochemie und Pathobiochemie, 9. Auflage, Springer Verlag