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Lexikon der Ernährung: Einkohlenstoff-Zyklus

Einkohlenstoff-Zyklus, E one-carbon cycle, ein Zyklus der Methylübertragung und Methyloxidation, an dem Glycin, Sarcosin, Dimethylglycin, Betain und Cholin beteiligt sind. Der E. hat Bedeutung für die Cholinoxidation in den Mitochondrien und die Synthese von Phosphatidylcholinen (Lecithine) im endoplasmatischen Reticulum (Abb.).
Die Dehydrierung von Sarcosin und Dimethylglycin ist eng mit der Umwandlung von Glycin in Serin über den Zyklus zur Verwendung und Regenerierung von N5,10-CH2-THF verbunden (Tetrahydrofolsäure). Sarcosin und Dimethylglycin, besitzen ein fest (jedoch nicht kovalent) gebundenes THF-Derivat mit einer Kette aus fünf Glutamatresten. Dieses THF(Glu)5 tritt möglicherweise an die Stelle von THF in den gezeigten Reaktionen. Bei Abwesenheit von THF findet die Oxidation von Dimethylglycin und Sarcosin weiterhin statt, die Produkte sind jedoch Glycin und Formaldehyd. Diese werden möglicherweise durch Hydrolyse der enzymgebundenen Oxidationsprodukte gebildet.
Weitere Produkte sind CO2 und Formiat, die durch den Abbau von THF-Derivaten entstehen, die keinen Beitrag zur Umwandlung von Glycin in Serin leisten.


Einkohlenstoff-Zyklus: Enzyme: EC 1.2.1.1, Formaldehyd-Dehydrogenase; EC 1.5.1.5, Methylen-THF-Dehydrogenase (NADP+); EC 1.5.1.6, Formyl-THF-Dehydrogenase; EC 3.5.4.9, Methylen-THF-Cyclohydrolase. Einkohlenstoff-Zyklus

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