胸苷酸合成酶是什么？

所有生物體都不斷的合成新脫氧核糖核酸（DNA）并修復受損DNA。胸苷酸合成酶（Thymidylate Synthase）是一種有機物生產DNA需要的蛋白質。它涉及胸苷生成，而胸苷是用于DNA生物合成和修復的核酸之一。

DNA是由雙螺旋結構組成，有兩個核酸結合在一起形成這種結構。胞嘧啶結合胍，而腺苷結合胸苷。胸苷酸合成酶是一種生產胸苷過程中的關鍵酶。它為這些核酸調節四個前體細胞供應。沒有這種酶，有機體會發育異常或死亡。

在胸苷合成等新陳代謝中充當中介體的化合物往往有高能量磷酸基組相連。這些化合物被視為磷酸化。從磷酸分子獲得的最大能量源自叫做三磷酸組的三分子組。在磷酸鍵被裂解時，該過程產生能量。

由于胸苷酸合成酶是一種酶，因此能加快催化反應。胸苷酸合成酶的核酸基底是單磷酸尿苷。它催化甲基CH3加入到胸腺嘧啶（dUMP），產生胸苷單磷酸（dTMP）。這個分子會被另一種酶添加額外的磷酸基以產生dTMP3。這種高度磷酸化的化合物會被當作一種胸苷來源包含進受損和新形成的DNA鏈。

這種酶與叫做5,10-亞甲基四氫葉酸（5,10-methylenetetrahydrofolate）的葉酸衍生物協調活動。與胸腺嘧啶一起產生的額外化合物是二氫葉酸，這是一種葉酸衍生物。

由于胸苷酸合成酶在DNA合成過程中扮演一個重要角色，因此成為制藥學的研究對象。如果沒有這種酶，DNA將難以合成。癌變組織往往比周圍正常組織生長的快。這意味著這些癌變組織合成DNA速度更快。因此，核酸合成抑制劑在邏輯上是一種潛在的抗腫瘤藥。

胸苷酸合成酶抑制劑已被證明能有效控制人類某些類型的癌癥。尤其是大腸癌，對這種化合物特別敏感。成功的抑制劑包括氟尿嘧啶和類似葉酸的化學物質。胸苷酸合成酶抑制劑治療胸苷酸合成酶生成量較小的腫瘤效果更明顯。