Serbuk Tosilat S-Adenosyl-5-L-Metionin

S-Adenosyl-L-methionine (SAM) berfungsi sebagai penderma metil dalam tindak balas yang dimangkinkan oleh metiltransferase:

SAM + Substrat Penerima → S-Adenosyl-L-Homocysteine ​​​​(SAH) + Produk Methylated

Bergantung pada enzim yang terlibat, penerima metil mungkin termasuk DNA, RNA, protein, fosfolipid, dan molekul kecil.

Urutan metabolik pusat boleh diringkaskan sebagai:

L-Metionin + ATP → SAM → SAH → Homocysteine

Laluan ini menghubungkan metabolisme metionin dengan pengubahsuaian molekul dan peraturan gen. Penyelidikan eksperimen telah menunjukkan bahawa perubahan dalam metabolisme metionin boleh mempengaruhi metilasi histon dengan mengubah ketersediaan SAM dan SAH.

SAM ialah reagen penyelidikan penting untuk menyiasat bagaimana metabolisme satu karbon mempengaruhi organisasi dan transkripsi kromatin.

Penyelidikan utama telah menunjukkan bahawa metabolisme metionin boleh mempengaruhi taburan genom dan lebar puncak H3K4me3. Penemuan ini menunjukkan bahawa ketersediaan metabolik boleh menjejaskan kedua-dua kelimpahan dan organisasi pengubahsuaian epigenetik.

Walau bagaimanapun, menambah SAM luaran tidak menjamin peningkatan metilasi global. Di bawah keadaan eksperimen tertentu, lebihan SAM telah dikaitkan dengan pengumpulan methylthioadenosine (MTA) dan adenine, gangguan metabolisme SAH, dan perencatan proses metilasi terpilih. Pemerhatian ini menekankan kepentingan penumpuan, tempoh pendedahan, dan model eksperimen.

SAM dikaitkan dengan metabolisme glutation melalui kitaran metionin dan laluan transsulfurasi.

Dalam sel yang mempunyai enzim yang diperlukan, homocysteine ​​boleh memasuki urutan berikut:

Homocysteine ​​→ Cystathionine → Cysteine ​​→ Glutathione

SAM juga mengikat dan mengaktifkan secara allosterik manusia cystathionine -synthase (CBS), enzim penting yang mengawal kemasukan ke dalam transsulfurasi. Kajian struktur menyokong pengaktifan melalui domain pengawalseliaannya, manakala kerja eksperimen yang berasingan telah menunjukkan penstabilan protein CBS oleh pengikatan SAM.

Aplikasi penyelidikan yang berkaitan termasuk:

• Penyelarasan metabolik antara kitaran metionin dan transsulfurasi.
• Peraturan metabolisme sulfur yang bergantung kepada CBS.
• Ketersediaan sistein dan sintesis glutation.
• Keseimbangan GSH/GSSG selular dan penyesuaian kepada tekanan oksidatif.

SAM membekalkan kumpulan metil untuk laluan phosphatidylethanolamine N-methyltransferase (PEMT).

PEMT memangkinkan tiga tindak balas metilasi berjujukan yang menukarkan fosfatidiletanolamin (PE) kepada fosfatidilkolin (PC), menggunakan SAM sebagai penderma metil. Kajian primer telah mencirikan organisasi membran PEMT dan menyiasat tapak pengikat SAMnya.

Mekanisme ini menyediakan asas untuk menyiasat:

• Perubahan dalam komposisi PE dan PC.
• Sintesis dan pembentukan semula fosfolipid membran.
• Interaksi antara metabolisme satu karbon dan metabolisme lipid.
• Fluks metabolik yang berkaitan dengan PEMT dalam model hepatosit.

Pengukuran berguna termasuk lipidomik, nisbah PC/PE, ekspresi atau aktiviti PEMT dan pengesanan isotop.

Oleh kerana PC juga boleh disintesis melalui laluan lain, peningkatan jumlah PC tidak secara bebas menunjukkan peningkatan aktiviti PEMT. Mewujudkan penglibatan laluan memerlukan pengukuran yang membezakan sintesis bergantung kepada metilasi daripada sumber alternatif PC.

• Biosintesis Poliamina

Berikutan dekarboksilasi, SAM membentuk SAM dekarboksilasi, yang berfungsi sebagai penderma aminopropil semasa biosintesis spermidine dan spermine.

Ini mewujudkan hubungan antara metabolisme SAM, ketersediaan poliamina dan pertumbuhan selular. Pengukuran percubaan yang berkaitan termasuk SAM, SAM dekarboksilasi, putrescine, spermidine, spermine dan MTA. Mengukur metabolit ini bersama-sama membantu membezakan perubahan dalam ketersediaan metil-penderma daripada peralihan ke arah pengeluaran poliamina.

• Enzim SAM Radikal

Dalam sistem enzim khusus, SAM mengambil bahagian dalam kimia radikal bersama-sama dengan kelompok besi-sulfur. Fungsi ini berbeza daripada pemindahan kumpulan metil konvensional.