Tetraidrofolato: struttura, sintesi, funzioni

Il tetraidrofolato o acido tetraidrofolico (THFA o FH4) è un derivato dell’acido folico che funge da coenzima per le reazioni metaboliche che coinvolgono sia amminoacidi che acidi nucleici.

Insieme alla biotina, e al derivato della vitamina B12 metilcobalamina, agisce come vettore di composti con un solo atomo di carbonio come CO₂, HCO₃^–, formaldeide e acido formico.
Il tetraidrofolato (THFA) o acido tetraidrofolico è un derivato della vitamina B9 (acido folico ). Il folato e il suo ruolo nella biochimica  furono identificati per la prima volta dalla ricercatrice Lucy Wills nel 1931.

Struttura del tetraidrofolato

La struttura del tetraidrofolato è costituita da una molecola di p-amminobenzoato, che è legata a un:

• 

  anello di pteridina, eterociclo derivante formalmente dalla fusione di un anello di pirimidina e uno di pirazina

• atomo di azoto del glutammato, base coniugata dell’acido glutammico. Quest’ultimo  è uno dei precursori delle proteine e della glutammina, prolina  e arginina. Reagisce con la citrullina con formazione di arginina e, insieme con la glutammina entra nel meccanismo di inattivazione dell’ammoniaca prodotta dal catabolismo delle proteine

Sintesi

La sintesi  del tetraidrofolato comprende due passaggi essenziali, che sono:

1. conversione dell’acido p-amminobenzoico (PABA) e diidropteroato difosfato in acido diidrofolico (DHF) catalizzata dalla diidropteroato sintetasi  enzima, appartenente alla classe delle liasi.
2. riduzione dell’acido diidrofolico a THFA dalla diidrofolato reduttasi. Questo enzima, appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, utilizza l’ NADPH come donatore di elettroni

Funzioni

Oltre a partecipare a importanti reazioni di trasferimento del carbonio singolo essenziali nel metabolismo e nella regolazione dell’espressione genica  ha un ruolo chiave nella sintesi di diversi amminoacidi come serina e metionina, purine e timina.

È inoltre coinvolto nel trasferimento di carbonio singolo legato alle posizioni N5, N10 o entrambe. Le fonti di carbonio sono serina, glicina, istidina e triptofano. Questi amminoacidi donano il singolo carbonio al THF in vari stati di ossidazione e possono essere sia ossidati che ridotti.

Poiché il tetraidrofolato è necessario per la sintesi di purine e pirimidine, la sua carenza può portare all’inibizione della sintesi di DNA, RNA e proteine che sono essenziali per la crescita e la sopravvivenza  delle cellule

Oltre che nella sintesi di purine e pirimidine vi sono altre possibili conversioni in cui interviene il THFA come, ad esempio, la conversione di:

• istidina ad acido glutammico
• omocisteina a metionina
• serina in glicina