Tetrahydrofolsäure

Strukturformel
Allgemeines
Name	Tetrahydrofolsäure
Andere Namen	H4Folat; FH4; THF (von der IUBMB/IUPAC nicht mehr empfohlen, aber noch verbreitet); Coenzym F; N-[(2S,6S)-5,6,7,8-Tetrahydropteroyl]-L-glutaminsäure; 2-((4-((2-Amino-4-oxo-5,6,7,8-tetrahydro-1H-pteridin-6-yl)methylamino)benzoyl)amino)pentandisäure;
Summenformel	C19H23N7O6
Kurzbeschreibung	gelblicher bis brauner Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
PubChem	135398650
DrugBank	DB02031
Wikidata	Q27098158
Eigenschaften
Molare Masse	445,43 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Sicherheitshinweise
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung; keine Einstufung verfügbar
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung; keine Einstufung verfügbar
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Tetrahydrofolsäure (H₄Folat, FH₄, THF, hier aber Verwechslungsgefahr zu Tetrahydrofuran), auch Coenzym F, ist ein biochemisches Derivat der Folsäure (Vitamin B9) und fungiert – gebunden an eine Polyglutaminsäure – im Stoffwechsel aller Lebewesen als wichtiger Methylgruppen-Donator.

Biologische Bedeutung

Tetrahydrofolsäure und ihre Derivate sind von besonderer Bedeutung im Aminosäure-, Pyrimidin- und Purin-Stoffwechsel sowie bei der Homoacetatgärung. Sie wird zur Entgiftung von Ameisensäure, die aus Methanol gebildet wird, benötigt.

Biosynthese und Transport

Biosynthetisch entsteht FH₄ aus FH₂, das selbst aus Folsäure entsteht. Katalysiert werden beide Reaktionen vom Enzym Dihydrofolatreduktase. Stoffe, die dieses Enzym in seiner Funktion hemmen, wie z. B. Methotrexat (Antimetabolit), wirken als Zellgifte.

Wirkungsort von FH₄ ist im Zytosol und in den Mitochondrien von Zellen. Um FH₄ zunächst vom Blutplasma ins Zytosol zu verschaffen, produziert die Zelle das Transportprotein Folattransporter 1, der die Ein- und Ausschleusung katalysiert. Um ins Innere des Mitochondriums zu gelangen, gibt es gleichermaßen den mitochondrialen Folattransporter.

Reaktionen als Substrat

FH₂, FH₄ und seine Derivate werden durch Bindung an Polyglutaminsäure (Polyglutamat) an der Ausschleusung gehindert und so im Zytosol und den Mitochondrien der Zellen gespeichert. Nur in dieser Form können viele der kohlenstoffübertragenden Reaktionen stattfinden. Für die Bindung von FH₂ und FH₄ an Polyglutamat wird das Enzym Folylpolyglutamat-Synthetase benötigt.

Aus FH₄-Polyglutamat werden mehrere abgeleitete Stoffe erzeugt, die als Kohlenstoff-Überträger in wichtigen Stoffwechselwegen fungieren. Meist bleibt nach der Reaktion FH₄-Polyglutamat übrig, das wiederverwendet wird.

10-Formyl-FH₄-Polyglutamat ist Reaktionspartner bei der Biosynthese von IMP und Methionin. Es wird aus FH₄-Polyglutamat mithilfe des multifunktionellen Enzyms C1-THF-Synthase hergestellt.
Formyl-FH₄-PG wird mithilfe desselben Enzyms in zwei Schritten zu 5,10-Methylen-FH₄-Polyglutamat umgesetzt. Dieses nimmt an der Biosynthese von TMP und an der gegenseitigen Umwandlung von Glycin zu Serin teil.
Letztgenannter Stoff wiederum wird mit der Methylentetrahydrofolat-Reduktase oder mit Ferredoxin zu 5-Methyl-FH₄-Polyglutamat umgewandelt, welches Homocystein zu Methionin methyliert und eine Rolle als Methyl-Überträger bei der bakteriellen Methanbildung spielt.

Weblinks

Wiktionary: Tetrahydrofolsäure – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Folat-Stoffwechsel – Lern- und Lehrmaterialien

Einzelnachweise

1 2 Datenblatt Tetrahydrofolsäure, ≥65% (when packaged), powder bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 7. Januar 2022 (PDF).
↑ Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Tetrahydrofolsäure (unspez.): CAS-Nummer: 29347-89-5, PubChem: 1129, Wikidata: Q168453.
↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
1 2 Metabolism of folate and pterines. Reactome, abgerufen am 11. Mai 2020.
↑ Methylierung von Corrinoid Reaktion – R02289 in der Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes.
↑ A. J. Creighbaum, T. Ticak, S. Shinde, X. Wang, D. J. Ferguson: Examination of the Glycine Betaine-Dependent Methylotrophic Methanogenesis Pathway: Insights Into Anaerobic Quaternary Amine Methylotrophy. In: Frontiers in Microbiology. Band 10, 2019, S. 2572, doi:10.3389/fmicb.2019.02572, PMID 31787957, PMC 6855144 (freier Volltext).

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[Sigma-1] 1 2 Datenblatt Tetrahydrofolsäure, ≥65% (when packaged), powder bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 7. Januar 2022 (PDF).

[2] Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Tetrahydrofolsäure (unspez.): CAS-Nummer: 29347-89-5, PubChem: 1129, Wikidata: Q168453.

[NV-3] Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.

[r-4] 1 2 Metabolism of folate and pterines. Reactome, abgerufen am 11. Mai 2020.

[5] Methylierung von Corrinoid Reaktion – R02289 in der Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes.

[PMID31787957-6] A. J. Creighbaum, T. Ticak, S. Shinde, X. Wang, D. J. Ferguson: Examination of the Glycine Betaine-Dependent Methylotrophic Methanogenesis Pathway: Insights Into Anaerobic Quaternary Amine Methylotrophy. In: Frontiers in Microbiology. Band 10, 2019, S. 2572, doi:10.3389/fmicb.2019.02572, PMID 31787957, PMC 6855144 (freier Volltext).