SHMT1 P34896

胞质丝氨酸羟甲基转移酶 (SHMT) (cSHMT) (hcSHMT) (EC 2.1.2.1) (甘氨酸羟甲基转移酶) (L-别苏氨酸/L-苏氨酸醛缩酶 SHMT1) (丝氨酸甲基化酶)

功能描述

磷酸吡哆醛 (PLP) 依赖性酶，催化丝氨酸和四氢叶酸 (THF) 可逆转化为甘氨酸和 5,10-亚甲基 THF，作为叶酸循环的关键组分，促进对甲硫氨酸、嘌呤和嘧啶合成至关重要的一碳生物合成反应 (PubMed:24698160, PubMed:30035852, PubMed:38996576)。虽然其核心活性涉及丝氨酸裂解，但详细的催化机制仍在研究中，包括 PLP-丝氨酸 C(alpha)-C(beta) 键的逆醛醇裂解随后甲醛与 THF 缩合，以及涉及 THF N5 原子的 PLP-丝氨酸醛亚胺 C(alpha) 原子的替代亲核取代机制 (By similarity)。还催化各种 3-羟基氨基酸（如 L-allo-苏氨酸、L-苏氨酸和 3-苯基丝氨酸）的裂解，通过逆醛醇过程生成甘氨酸和相应的醛；此外，它催化由 5,10-次甲基四氢叶酸生成 5-甲酰四氢叶酸 (PubMed:38615009)。还作为羟基三甲基赖氨酸醛缩酶 (HTMLA) 发挥作用，催化肉碱生物合成途径的第二步，并对赤式 (S,S) 构型表现出底物偏好，且对 L-allo-苏氨酸效率更高 (PubMed:38615009)。在细胞核内，首先作为层粘连蛋白结合支架蛋白发挥作用，通过将 DHFR 和 TYMS 与核纤层共定位并将复合物锚定到 DNA 复制位点，对组装从头胸苷酸合成复合物至关重要 (PubMed:22235121)。随后，提供一碳底物，特别是 (6R)-5,10-亚甲基-5,6,7,8-四氢叶酸，用于原位从头 dTMP 合成，以维持细胞增殖期间的 DNA 复制和修复 (PubMed:30035852)。重要的是，具有 RNA 结合能力，形成复合物选择性调节 SHMT2 mRNA 翻译并动态调节胞质和线粒体丝氨酸及甘氨酸浓度，从而影响细胞代谢状态 (PubMed:38996576)。 {ECO:0000250|UniProtKB:P07511, ECO:0000269|PubMed:22235121, ECO:0000269|PubMed:24698160, ECO:0000269|PubMed:30035852, ECO:0000269|PubMed:38615009, ECO:0000269|PubMed:38996576}。

亚细胞定位

Cytoplasm