Homocystein

Die Aminosäure Homocystein ist nicht-proteinogen, d.h sie ist kein Bestandteil von Proteinen. Erhöhte Homocystein-Werte wurden als unabhängiger Risikofaktor für arteriosklerotische und thrombotische Erkrankungen identifiziert.

Homocystein-Stoffwechsel

Homocystein entsteht im Regerationszyklus des Coenzyms SAM (Schwefel-Adenosyl-Methionin): Das Coenzym SAM wird aus der Aminosäure Methionin unter Verbrauch eines ATP synthetisiert. Das SAM ist ein methylgruppen-spendendes Coenzym. Es wird benötigt für diverse Methylierungsreaktionen (z.B. Kreatin-Synthese, Melatonin-Synthese, Adrenalin-Synthese, mRNA-Synthese (5‘-capping) u. v. m.).

Nach Übertragung der Methylgruppe auf die jeweiligen Vorläufer-Moleküle bleibt das SAH (Schwefel-Adenosyl-Homocystein) übrig. Durch Abspaltung von Adenosin wird die Aminosäure Homocystein frei. Diese wird nun entweder regeneriert, wobei am Ende wiederum SAM entsteht (Regenerationszyklus), oder sie wird abgebaut. Beide Wege benötigen verschiedene Coenzyme (wie Vitamin B12, Folsäure, Vitamin B6) und Cofaktoren.

Regeneration von Homocystein

Zur Regeneration werden Vitamin B12 und Folsäure in Form von N⁵-Methyl-THF benötigt. Für die ausreichende Bereitstellung von N⁵-Methyl-THF ist das Enzym MTHFR (Methylen-Tetrahydrofolat-Reduktase) verantwortlich. Verschiedene Mutationen der MTHFR gehen mit einer erhöhten Konzentration von Homocystein im Blut einher.

Mit Hilfe der Methionin-Synthase und der beiden Vitamin-Formen wird aus Homocystein Methionin gebildet. Dieses kann dann wiederum zu SAM umgewandelt werden.

Abbau von Homocystein

Für den Abbau von Homocystein durch das Enzym Cystathionin-ß-Synthase wird die Aminosäure Serin und das Vitamin B6 benötigt. Es entsteht zunächst Cystathionin, das weiter angebaut wird.