Обмен одноуглеродных фрагментов

Для синтеза ряда соединений используются одноуглеродные фрагменты, такие как метильная группа (-СН₃), метиленовая группа (-СН₂-), метенильная группа (-СН=) и формильная группа (-СОН). Роль промежуточного переносчика этих групп играет Н₄-фолат.

Н₄-фолат образуется из фолиевой кислоты (фолата) при участии фолатредуктазы в печени. Коферментом фолатредуктазы является НАДФН·Н⁺.

Взаимопревращения производных тетрагидрофолата тесно связаны с обменом серина и глицина.

Превращение серина в глицин под действием серин-оксиметилтрансферазы происходит с участием Н₄-фолата:

Распад глицина также происходит с участием Н₄-фолата:

Метиленовая группа в молекуле 5,10-метилен-Н₄-фолата может превращаться под действием специальных ферментов в другие одноуглеродные группы: 5,10-метенил-Н₄-фолат и 10-формил-Н₄-фолат. Все эти производные Н₄-фолата служат донорами одноуглеродных радикалов при синтезе ряда соединений, в том числе дТМФ, пуриновых нуклеотидов, метионина и др.

Соответственно при гиповитаминозе, связанном с недостаточностью фолиевой кислоты, возникает дефицит предшественников ДНК и, в конечном счете, происходят изменения эритропоэза. Мегалобластическая анемия – почти всегда результат недостаточности фолиевой кислоты или витамина В₁₂.

Фолиевая кислота является витамином не только для млекопитающих, но и для бактерий, в том числе болезнетворных. В последних фолиевая кислота образуется из парааминобензойной кислоты – одной из составных частей фолиевой кислоты. На структурном сходстве с парааминобензойной кислотой основано применение сульфаниламидных препаратов. При попадании в клетку бактерии сульфаниламидный препарат подавляет синтез фолиевой кислоты, нарушая все реакции, в которых она участвует. Размножение бактерий становится невозможным.