MTRR

概述

MTRR (5-methyltetrahydrofolate-homocysteine methyltransferase reductase) 编码5-甲基四氢叶酸-同型半胱氨酸甲基转移酶还原酶，简称甲硫氨酸合成酶还原酶。

甲硫氨酸是蛋白质合成和一碳代谢的必需氨基酸，它的合成是由甲硫氨酸合成酶（MTR基因编码）催化的，而甲硫氨酸合成酶因为辅助因子维生素B12被氧化而最终失活。MTRR编码的甲硫氨酸合成酶还原酶能够通过还原型甲基化(reductive methylation)作用重新生成具有功能活性的甲硫氨酸合成酶。

MTRR突变是造成叶酸/甲基维生素缺乏症E型的主要病因，也是同型半胱氨酸、叶酸代谢异常的主要原因之一。而同型半胱氨酸、叶酸代谢与许多疾病（唐氏综合征、神经管疾病、心血管疾病等）相关，因此MTRR被认为是这些疾病的风险因素之一。

基因结构

MTRR全称5-methyltetrahydrofolate-homocysteine methyltransferase reductase，编码甲硫氨酸合成酶还原酶，位于5p15.3-p15.2。MTRR基因全长32,021 kb，共有15个外显子，mRNA全长3,274nt，编码726个氨基酸残基组成的蛋白。

基因分子生物学功能

甲硫氨酸是蛋白质合成和一碳代谢的必需氨基酸，它的合成是由甲硫氨酸合成酶（MTR基因编码）催化的，而甲硫氨酸合成酶因为辅助因子维生素B12被氧化而最终失活。MTRR编码的甲硫氨酸合成酶还原酶能够通过还原型甲基化作用重新生成具有功能活性的甲硫氨酸合成酶。

甲硫氨酸合成酶还原酶是具有电子转移作用的铁氧化还原蛋白-NADP(+)还原酶（ferredoxin-NADP(+) reductase，FNR）家族成员。

MTRR突变是造成叶酸/甲基维生素缺乏症E型的主要病因。主要突变类型有I22M(A66G)、S175L、其它一些片断插入缺失和点突变。其中A66G是最主要和研究最多的突变。

参与的通路

MTRR（甲硫氨酸合成酶还原酶，MSR）参与甲硫氨酸代谢途径。

如图1所示，活性甲硫氨酸合成酶因为辅助因子维生素B12被氧化而最终失活。MTRR编码的甲硫氨酸合成酶还原酶能够通过还原型甲基化作用将cob(II)alamin转换成甲基维生素（CH3Cbl），使甲硫氨酸合成酶重新具有功能活性，将同型半胱氨酸甲基化合成甲硫氨酸，而甲硫氨酸是蛋白质合成和一碳单位代谢的必需氨基酸，因此MTRR在甲硫氨酸代谢途径中起到重要作用。


                                                                  
                                                                        图1 MTRR还原型甲基化作用途径



                                                                  图2 甲硫氨酸循环和甲硫氨酸合成酶作用