Thymidylat-Synthase

Thymidylat-Synthase
	Bändermodell des Thymidylat-Synthase-Dimer, komplexiert mit dem Inhibitor Raltitrexed (Kalotten) nach PDB 1HVY
	Vorhandene Strukturdaten: 1hvy, 1hw3, 1hw4, 1hzw, 1i00, 1ju6, 1juj, 1ypv, 2onb
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	313 aa; 35,7 kDa
Sekundär- bis Quartärstruktur	Homodimer
Bezeichner
Gen-Namen	TYMS ; TS; HsT422; MGC88736; TMS; TSase
Externe IDs	OMIM: 188350; MGI: 98878;
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	2.1.1.45, Transferase
Reaktionsart	Reduktive Methylierung
Substrat	dUMP + 5,10-Methylentetrahydrofolat
Produkte	dTMP + Dihydrofolat
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen
	Orthologe

Thymidylat-Synthase ist ein Enzym der Biosynthese von dTMP, (d für Desoxynukleotide; TMP für Thymidinmonophosphat) das Uracil in Form von Uridinmonophosphat methyliert. Die Anwesenheit ausreichender Mengen dTMP ist notwendig für die DNA-Reparatur und ihre Replikation. Das Enzym ist daher Target für Zytostatika wie 5-Fluoruracil, Tegafur, Capecitabin, Methotrexat, Pemetrexed und Raltitrexed, die es hemmen.^[1]^[2] Resistenzen gegen diese Medikamente treten in Personen auf, die einen Überschuss des Enzyms produzieren. TYMS konkurriert mit dem Enzym MTHFR, das Homocystein zu Methionin umwandelt, um den Kofaktor Methylen-Tetrahydrofolat.^[3]

Synthese

Das für TYMS codierende Gen ist in allen Eukaryoten zu finden. Es erstreckt sich beim Menschen in 6 Exons über 15 Kilobasen auf Chromosom 18. Das Protein ist 313 Aminosäuren lang und 35,7 kDa schwer.^[4]

Katalysierte Reaktion

Die Synthese von dTMP (1b) aus dUMP (1a) wird durch die Thymidylat-Synthase (A) katalysiert. Die Methylgruppe stammt aus N5,N10-Methylentetrahydrofolat (2), das zu 7,8-Dihydrofolat (3) umgesetzt wird. Beim Rest R¹ handelt es sich um 1-(2-Desoxy-β-D-ribofuranosyl)-, R² ist -benzoylglutaminsäure.

Medizinische Bedeutung

Thymidilat-Synthase wird gehemmt vom Zytostatikum 5-Fluorouracil, das vor allem bei kolorektalen Karzinomen und Magenkarzinomen eingesetzt wird.

Einzelnachweise

↑ Seymour S. Cohen, Joel G. Flaks, Hazel D. Barner, Marilyn R. Loeb, Janet Lichtenstein: The Mode of Action of 5-Fluorouracil and Its Derivatives. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 44, Nr. 10, 15. Oktober 1958, ISSN 0027-8424, S. 1004–1012, doi:10.1073/pnas.44.10.1004, PMID 16590300 (pnas.org [abgerufen am 2. Juni 2018]).
↑ V. Maksimovic, Z. Pavlovic-Popovic, S. Vukmirovic, J. Cvejic, A. Mooranian, H. Al-Salami, M. Mikov, S. Golocorbin-Kon: Molecular mechanism of action and pharmacokinetic properties of methotrexate. In: Molecular Biology Reports. Band 47, Nr. 6, Juni 2020, ISSN 0301-4851, S. 4699–4708, doi:10.1007/s11033-020-05481-9 (springer.com [abgerufen am 6. September 2024]).
↑ Thymidylat-Synthase. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch).
↑ Ensembl-Eintrag

Weblinks

Wikibooks: Pyrimidin-Stoffwechsel – Lern- und Lehrmaterialien

[1] Seymour S. Cohen, Joel G. Flaks, Hazel D. Barner, Marilyn R. Loeb, Janet Lichtenstein: The Mode of Action of 5-Fluorouracil and Its Derivatives. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 44, Nr. 10, 15. Oktober 1958, ISSN 0027-8424, S. 1004–1012, doi:10.1073/pnas.44.10.1004, PMID 16590300 (pnas.org [abgerufen am 2. Juni 2018]).

[2] V. Maksimovic, Z. Pavlovic-Popovic, S. Vukmirovic, J. Cvejic, A. Mooranian, H. Al-Salami, M. Mikov, S. Golocorbin-Kon: Molecular mechanism of action and pharmacokinetic properties of methotrexate. In: Molecular Biology Reports. Band 47, Nr. 6, Juni 2020, ISSN 0301-4851, S. 4699–4708, doi:10.1007/s11033-020-05481-9 (springer.com [abgerufen am 6. September 2024]).

[3] Thymidylat-Synthase. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch).

[4] Ensembl-Eintrag

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