四氢 叶酸 (Tetrahydrogen folic acid,代号为FH4或 THFA )是叶酸在体内的主要存在形式,又称 辅酶 F(CoF), 分子式 为C19 H23 N7O6,它是叶酸分子中 蝶啶 的5、6、7、8位各加一个氢形成的,是辅酶形式的叶酸的母体化合物。接触空气容易氧化。当 叶酸缺乏症 或某些药物抑制了叶酸 还原酶 ,使叶酸不能转变为四氢叶酸,都可影响 血细胞 的发育和成熟,造成 巨幼细胞性贫血 。
四氢叶酸在体内作为一碳 基团 转移酶 系的辅酶,以一碳基团的载体参与一些生物活性物质的合成,如 嘌呤 、 嘧啶 、 肌酸 、 胆碱 、 盐酸肾上腺素 等。
计算化学数据
分子量:445.42922 [g/ 摩尔 ]
疏水参数计算参考值(XlogP):-0.6
氢键 供体数量:8
氢键受体数量:9
可旋转 化学键 数量:9
互变异构体 数量:85
准确质量:445.170982
同位素 质量:445.170982
拓扑分子 极性表面积 (TPSA):207
重 原子 数量:32
形式电荷 :0
复杂度:834
同位素原子数量:0
确定原子立构中心数量:1
不确定原子立构中心数量:1
确定化学键立构中心数量:0
不确定化学键立构中心数量:0
共价键 单元数量:1
功能3d受体数量:6
功能3 d供体数量:7
功能3d 阴离子 数量:2
功能3 d 阳离子 数量:3
功能3 d环数量:3
有效 定子和转子 数量:10.8
构象异构体 抽样 RMSD:1
CID构象异构体数量:229
定义
四氢 叶酸 是体内一碳单位 转移酶 系统中的 辅酶 ,是由叶酸在 维生素c 和 NADH +存在下,经叶酸 还原酶 作用下生成 二氢叶酸 ,然后由 二氢叶酸还原酶 催化 生成四氢叶酸。四氢叶酸是一碳 基团 的载体,可传递一碳单位,参与 嘌呤 、 的合成,对正常 血细胞 的生成具有促进作用。所以当 叶酸 缺乏或某些药物抑制了叶酸还原酶,使叶酸不能转变为四氢叶酸,都可影响血细胞的发育和成熟,造成 巨幼细胞性贫血 。
化学性质
叶酸的辅酶亦称辅酶F。是叶酸的 还原物 ,(FAH4)接触空气容易氧化。开始合成 甲酰基 的 衍生物 (N5-甲 四氢 叶酸 ),作为Leuconostoccitrovorum 8081(后订正为 片球菌属 cerevisiae)的发育因子(叶酸无效),亦称 亚叶酸 因子(citrovor-um factor,CF或folinic acid),或甲酰四氢叶酸。是在FAH4的N5上连接-CHO的物质,已从肝脏中分离出来。
生理作用
在生物体中,作为活性 甲酸 由 酶促反应 易与N10- 甲酰 FAH4,N5·10-次甲FAH4和N5·10-亚甲FAH4等间互相转移,C1基即 甲酰基 , 甲基 , 羟 甲基或 亚胺 甲基(-CH=NH)等的转移。在具有c1基中间产物的 嘌呤 和嘧啶核 酸的合成, 甘氨酸 与 丝氨酸 的转换, 组氨酸的生物合成 的分解等过程中具有 辅酶 的作用。在动物中,四氢叶酸是经由 二氢叶酸 的二个阶段还原反应而生成。氨甲蝶呤在此步骤中抑制辅酶的合成。在微生物中,二氢 蝶酸 和 谷氨酸 结合而生成二氢叶酸。
四氢叶酸 分子式 中第5,10两个氢原子即为一碳单位的传递体。所谓一碳单位,是指在代谢过程中某些化合物分解代谢生成的含一个 碳 的 基团 ,如 甲基 (CH3)、 CH2 (— CH2 )、 次甲基 或称 甲烯 (=CH—)、 甲酰基 (—CHO)、 亚胺 甲基(—CH=NH)等。
四氢叶酸携带这些一碳单位,形成10-甲酰基四氢叶酸(10-CHO- 四氢呋喃 )、5,10亚 甲基四氢叶酸 (5,10- CH2- GHF)、5-甲基四氢叶酸(5-CH3-THF)及5亚胺甲基四氢叶酸(5-CH= Nh THF)等。基中5-甲基四氢叶酸与 血浆 蛋白相结合,主要转运到肝脏贮存。
生理功能
四氢叶酸是一碳 基团 转移酶 的 辅酶 ,具有传递一碳基团的作用,是许多 生物合成 反应所必需的辅酶,其分子中的N5和N10是结合一碳基团的部位。因一碳基团是生物体内合成 嘌呤核苷酸 和 胸腺嘧啶 核苷酸的原料之一,所以 叶酸 在 核酸 的生成过程中起着重要作用,并对 蛋白质 的合成和 细胞 的生长产生影响。
若机体内缺乏四氢叶酸,则使多种生物合成反应受阻;高等动物最典型的表现为血红细胞的发育和成熟受到影响,易发生巨幼红细胞性贫血症;人在 妊娠期 ,由于需要量增高可导致缺乏,严亏者可使胎儿发生 神经管畸形 。
利用
体内 叶酸 经叶酸 还原酶 的还原作用和 维生素 Bi2的 催化 作用后变成四氢叶酸,后者是 脱氧核糖核酸 合成过程中必需的 辅酶 。因此, 羟钴胺素 或 叶酸缺乏症 都可致四氢叶酸减少,进而引起 DNA 合成减少。幼稚红细胞内的DNA合成减少使其分裂和增殖时间延长,导致 细胞核 的发育落后于胞浆( 血色素 的合成不受影响)的发育,使红细胞的胞体变大,形成巨幼红细胞。由于红 细胞生成速度慢,加之异形的红细胞在 骨髓 内易被破坏,进入血循环的成熟红细胞寿命也较短,从而造成贫血。
关于5- 甲基四氢叶酸 采用ODS分离柱(250 mm×4.6 mm i.d.)、恒组成流动相(8.5% CH3 可数名词 33 mmol·L-1磷酸缓冲液,pH 3.0)并结合 荧光 检测的高效液相色谱(HPLC)技术,可以对生物体内重要的叶酸存在形态,四氢叶酸和5-甲基四氢叶酸进行分析定量;将这种检测方法应用于 亚甲基四氢叶酸还原酶 和 甲硫氨酸合成酶 的活性分析,不需要使用 放射性同位素 ,并且具有检测灵敏度高、特异性强、重复性好、操作简单迅速的特点。使用 维生素c 、 2-巯基乙醇 或 二硫苏糖醇 ,在检测过程中 叶酸 化合物和酶保持稳定;反应体系中也没有任何试剂会干扰反应产物四氢叶酸和5- 甲基四氢叶酸 的HPLC检测。
激素与 维生素