S-adenozil-5-L-metionin tozilat u prahu

S-Adenozil-L-metionin (SAM) služi kao donor metila u reakcijama kataliziranim metiltransferazama:

SAM + akceptorski supstrat → S-Adenozil-L-Homocistein (SAH) + metilirani proizvod

U zavisnosti od enzima koji je uključen, metil akceptori mogu uključivati ​​DNK, RNK, proteine, fosfolipide i male molekule.

Centralni metabolički slijed može se sažeti na sljedeći način:

L-Metionin + ATP → SAM → SAH → Homocistein

Ovaj put povezuje metabolizam metionina s molekularnom modifikacijom i regulacijom gena. Eksperimentalna istraživanja su pokazala da promjene u metabolizmu metionina mogu utjecati na metilaciju histona mijenjajući dostupnost SAM i SAH.

SAM je važan istraživački reagens za istraživanje kako metabolizam jednog ugljika utječe na organizaciju i transkripciju kromatina.

Primarna istraživanja su pokazala da metabolizam metionina može utjecati na distribuciju genoma i širinu vrha H3K4me3. Ovi nalazi ukazuju na to da metabolička dostupnost može uticati i na obilje i na organizaciju epigenetskih modifikacija.

Ipak, dodavanje eksternog SAM-a ne garantuje povećanu globalnu metilaciju. U specifičnim eksperimentalnim uslovima, višak SAM je povezan sa akumulacijom metiltioadenozina (MTA) i adenina, poremećajem metabolizma SAH i inhibicijom odabranih procesa metilacije. Ova zapažanja naglašavaju važnost koncentracije, trajanja ekspozicije i eksperimentalnog modela.

SAM je povezan s metabolizmom glutationa kroz ciklus metionina i put transsulfuracije.

U ćelije koje posjeduju potrebne enzime, homocistein može ući u sljedećem nizu:

Homocistein → Cistationin → Cistein → Glutation

SAM se takođe vezuje za i alosterički aktivira ljudsku cistationin-sintazu (CBS), važan enzim koji kontroliše ulazak u transsulfuraciju. Strukturne studije podržavaju aktivaciju kroz njegov regulatorni domen, dok je odvojen eksperimentalni rad pokazao stabilizaciju CBS proteina vezivanjem SAM.

Relevantne istraživačke aplikacije uključuju:

• Metabolička koordinacija između ciklusa metionina i transsulfuracije.
• CBS-ovisna regulacija metabolizma sumpora.
• Dostupnost cisteina i sinteza glutationa.
• Ćelijski GSH/GSSG balans i adaptacija na oksidativni stres.

SAM opskrbljuje metilne grupe za put fosfatidiletanolamin N-metiltransferaze (PEMT).

PEMT katalizira tri uzastopne reakcije metilacije koje pretvaraju fosfatidiletanolamin (PE) u fosfatidilholin (PC), koristeći SAM kao donora metila. Primarne studije su okarakterisale membransku organizaciju PEMT-a i istražile njegovo mesto vezivanja za SAM.

Ovaj mehanizam pruža osnovu za istraživanje:

• Promjene u sastavu PE i PC-a.
• Sinteza i remodeliranje membranskih fosfolipida.
• Interakcije između metabolizma jednog ugljika i metabolizma lipida.
• PEMT-povezan metabolički tok u modelima hepatocita.

Korisna mjerenja uključuju lipidomiku, PC/PE omjer, PEMT ekspresiju ili aktivnost i praćenje izotopa.

Budući da se PC može sintetizirati i drugim putevima, povećanje ukupnog PC-a ne pokazuje nezavisno povećanu PEMT aktivnost. Utvrđivanje uključenosti u put zahtijeva mjerenja koja razlikuju sintezu zavisnu od metilacije od alternativnih izvora PC-a.

• Biosinteza poliamina

Nakon dekarboksilacije, SAM formira dekarboksilirani SAM, koji služi kao aminopropil donor tokom biosinteze spermidina i spermina.

Ovo stvara vezu između metabolizma SAM-a, dostupnosti poliamina i staničnog rasta. Relevantna eksperimentalna mjerenja uključuju SAM, dekarboksilirani SAM, putrescin, spermidin, spermin i MTA. Zajedničko mjerenje ovih metabolita pomaže u razlikovanju promjena u dostupnosti metil-donora od pomaka prema proizvodnji poliamina.

• Radical SAM Enzymes

U specijalizovanim enzimskim sistemima, SAM učestvuje u radikalnoj hemiji u sprezi sa klasterima gvožđe-sumpor. Ova funkcija se razlikuje od konvencionalnog prijenosa metilnih grupa.