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Thymidylat-Synthase ist ein Enzym der Biosynthese von dTMP, (d für Desoxynukleotide; TMP für Thymidinmonophosphat) das Uracil in Form von Uridinmonophosphat methyliert. Die Anwesenheit ausreichender Mengen dTMP ist notwendig für die DNA-Reparatur und ihre Replikation. Das Enzym ist daher Target für Zytostatika wie 5-Fluoruracil, Tegafur, Capecitabin, Methotrexat, Pemetrexed und Raltitrexed, die es hemmen.<ref>Seymour S. Cohen, Joel G. Flaks, Hazel D. Barner, Marilyn R. Loeb, Janet Lichtenstein: The Mode of Action of 5-Fluorouracil and Its Derivatives. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band44, Nr.10, 15. Oktober 1958, ISSN0027-8424, S.1004–1012, doi:10.1073/pnas.44.10.1004, PMID 16590300 (pnas.org [abgerufen am 2. Juni 2018]).</ref><ref>V. Maksimovic, Z. Pavlovic-Popovic, S. Vukmirovic, J. Cvejic, A. Mooranian, H. Al-Salami, M. Mikov, S. Golocorbin-Kon: Molecular mechanism of action and pharmacokinetic properties of methotrexate. In: Molecular Biology Reports. Band47, Nr.6, Juni 2020, ISSN0301-4851, S.4699–4708, doi:10.1007/s11033-020-05481-9 (springer.com [abgerufen am 6. September 2024]).</ref> Resistenzen gegen diese Medikamente treten in Personen auf, die einen Überschuss des Enzyms produzieren. TYMS konkurriert mit dem Enzym MTHFR, das Homocystein zu Methionin umwandelt, um den Kofaktor Methylen-Tetrahydrofolat.<ref>Thymidylat-Synthase. In: {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:153: attempt to index field 'data' (a nil value). (englisch).</ref>
Synthese
Das für TYMS codierendeGen ist in allen Eukaryoten zu finden. Es erstreckt sich beim Menschen in 6 Exons über 15 Kilobasen auf Chromosom 18. Das Protein ist 313 Aminosäuren lang und 35,7 kDa schwer.<ref>Ensembl-Eintrag</ref>
Die Synthese von dTMP (1b) aus dUMP (1a) wird durch die Thymidylat-Synthase (A) katalysiert. Die Methylgruppe stammt aus N5,N10-Methylentetrahydrofolat (2), das zu 7,8-Dihydrofolat (3) umgesetzt wird. Beim Rest R1 handelt es sich um 1-(2-Desoxy-β-D-ribofuranosyl)-, R2 ist -benzoylglutaminsäure.
