Reviewed,
UniProtKB/Swiss-Prot P11586 (C1TC_HUMAN)
Last modified
November 25, 2008.
Version 107.
History...
Clusters with 100%,
90%,
50% identity |
Documents (8) |
Third-party data |
Customize display | text xml rdf/xml gff fasta |
Names and origin
| Protein names | Recommended name: C-1-tetrahydrofolate synthase, cytoplasmic Short name=C1-THF synthase Including the following 3 domains: 1- Recommended name: Methylenetetrahydrofolate dehydrogenase EC=1.5.1.5 2- Recommended name: Methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase EC=3.5.4.9 3- Recommended name: Formyltetrahydrofolate synthetase EC=6.3.4.3 | ||||
| Gene names |
| ||||
| Organism | Homo sapiens (Human) | ||||
| Taxonomic identifier | 9606 [NCBI] | ||||
| Taxonomic lineage | Eukaryota › Metazoa › Chordata › Craniata › Vertebrata › Euteleostomi › Mammalia › Eutheria › Euarchontoglires › Primates › Haplorrhini › Catarrhini › Hominidae › Homo |
Protein attributes
| Sequence length | 935 AA. |
| Sequence status | Complete. |
| Sequence processing | The displayed sequence is further processed into a mature form. |
| Protein existence | Evidence at protein level. |
General annotation (Comments)
| Catalytic activity | 5,10-methylenetetrahydrofolate + NADP(+) = 5,10-methenyltetrahydrofolate + NADPH. 5,10-methenyltetrahydrofolate + H(2)O = 10-formyltetrahydrofolate. ATP + formate + tetrahydrofolate = ADP + phosphate + 10-formyltetrahydrofolate. |
| Pathway | |
| Subunit structure | Homodimer. |
| Subcellular location | |
| Tissue specificity | Ubiquitous. |
| Domain | This trifunctional enzyme consists of two major domains: an N-terminal part containing the methylene-THF dehydrogenase and cyclohydrolase activities and a larger C-terminal part containing formyl-THF synthetase activity. |
| Involvement in disease | Defects in MTHFD1 may be a cause of susceptibility to folate-sensitive neural tube defects (folate-sensitive NTD) [MIM:601634]. The most common NTDs are open spina bifida (myelomeningocele) and anencephaly. Genetic defects in MTHFD1 may affect the risk of spina bifida via the maternal rather than the embryonic genotype. |
| Sequence similarities | In the N-terminal section; belongs to the tetrahydrofolate dehydrogenase/cyclohydrolase family. In the C-terminal section; belongs to the formate--tetrahydrofolate ligase family. |
Ontologies
Binary interactions
With | Entry | #Exp. | IntAct | Notes |
|---|---|---|---|---|
| MCC | P23508 | 1 | EBI-709638,EBI-307531 | |
| TRAF6 | Q9Y4K3 | 1 | EBI-709638,EBI-359276 | |
| WDR8 | Q9P2S5 | 1 | EBI-709638,EBI-1054904 |
Sequence annotation (Features)
| Feature key | Position(s) | Length | Description | Graphical view | Feature identifier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molecule processing | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Initiator methionine | 1 | 1 | Removed | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chain | 2 – 935 | 934 | C-1-tetrahydrofolate synthase, cytoplasmic | PRO_0000199321 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Regions | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 172 – 174 | 3 | NADP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 380 – 387 | 8 | ATP By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Region | 2 – 305 | 304 | Methylenetetrahydrofolate dehydrogenase and cyclohydrolase | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Region | 52 – 56 | 5 | Substrate binding | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Region | 99 – 101 | 3 | Substrate binding | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Region | 272 – 276 | 5 | Substrate binding | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Region | 306 – 935 | 630 | Formyltetrahydrofolate synthetase | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sites | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 197 | 1 | NADP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Amino acid modifications | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 786 | 1 | Phosphothreonine By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Natural variations | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 134 | 1 | R → K: dbSNP rs1950902. | VAR_016232 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 293 | 1 | R → H Associated with susceptibility to folate-sensitive NTD. dbSNP rs34181110. | VAR_010241 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 653 | 1 | R → Q May be associated with susceptibility to folate-sensitive NTD. dbSNP rs2236225. | VAR_010251 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 761 | 1 | T → M: dbSNP rs10137921. | VAR_032789 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 769 | 1 | L → F: dbSNP rs17857382. | VAR_032790 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Experimental info | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 49 | 1 | S → A: No effect on dehydrogenase and cyclohydrolase activity. Strong increase of Km for NADP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 49 | 1 | S → Q: Reduces dehydrogenase by 75% and cyclohydrolase activity by 99%. No effect on Km for NADP and for 5,10-methenyltetrahydrofolate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 52 | 1 | Y → A or S: Reduces dehydrogenase activity by 99%. Reduces cyclohydrolase activity by 70%. No effect on Km for NADP and for 5,10-methenyltetrahydrofolate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 52 | 1 | Y → F: Slightly reduces dehydrogenase and cyclohydrolase activity. Increase of Km for NADP and for 5,10-methenyltetrahydrofolate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 56 | 1 | K → A, I, S or T: Decreases dehydrogenase activity over 90%. Loss of cyclohydrolase activity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 56 | 1 | K → E, M or Q: Moderate decrease of dehydrogenase activity. Loss of cyclohydrolase activity. Strong increase of Km for NADP. Decrease of Km for 5,10-methenyltetrahydrofolate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 56 | 1 | K → R: Reduces dehydrogenase and cyclohydrolase activity by 99%. No effect on Km for NADP and for 5,10-methenyltetrahydrofolate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 147 | 1 | C → Q: Reduces dehydrogenase activity by 50% and cyclohydrolase activity by 87% | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Secondary structure | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Helix Strand Turn | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 9 – 30 | 22 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 37 – 44 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 47 – 63 | 17 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 66 – 72 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 78 – 90 | 13 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 96 – 99 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 111 – 116 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 120 – 122 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 129 – 136 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 147 – 157 | 11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 158 – 160 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 167 – 171 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 175 – 177 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 178 – 187 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 191 – 195 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 202 – 206 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 210 – 214 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 224 – 226 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 232 – 235 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 258 – 261 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 262 – 264 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 266 – 268 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 271 – 274 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 275 – 295 | 21 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sequences
| ||||||||||||||||||
References
| « Hide 'large scale' references | |
| [1] | "Primary structure of a human trifunctional enzyme. Isolation of a cDNA encoding methylenetetrahydrofolate dehydrogenase-methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase-formyltetrahydrofolate synthetase." Hum D.W., Bell A.W., Rozen R., Mackenzie R.E. J. Biol. Chem. 263:15946-15950(1988) [PubMed: 3053686] [Abstract] Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [MRNA], PROTEIN SEQUENCE OF 2-31. Tissue: Liver. |
| [2] | "The status, quality, and expansion of the NIH full-length cDNA project: the Mammalian Gene Collection (MGC)." The MGC Project Team Genome Res. 14:2121-2127(2004) [PubMed: 15489334] [Abstract] Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [LARGE SCALE MRNA], VARIANTS GLN-653 AND PHE-769. Tissue: Brain, Eye and Lymph. |
| [3] | "Exploring proteomes and analyzing protein processing by mass spectrometric identification of sorted N-terminal peptides." Gevaert K., Goethals M., Martens L., Van Damme J., Staes A., Thomas G.R., Vandekerckhove J. Nat. Biotechnol. 21:566-569(2003) [PubMed: 12665801] [Abstract] Cited for: PROTEIN SEQUENCE OF 2-17. Tissue: Platelet. |
| [4] | "The 3-D structure of a folate-dependent dehydrogenase/cyclohydrolase bifunctional enzyme at 1.5-A resolution." Allaire M., Li Y., Mackenzie R.E., Cygler M. Structure 6:173-182(1998) [PubMed: 9519408] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (1.5 ANGSTROMS) OF 1-302. |
| [5] | "Structures of three inhibitor complexes provide insight into the reaction mechanism of the human methylenetetrahydrofolate dehydrogenase/cyclohydrolase." Schmidt A., Wu H., MacKenzie R.E., Chen V.J., Bewly J.R., Ray J.E., Toth J.E., Cygler M. Biochemistry 39:6325-6335(2000) [PubMed: 10828945] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (2.1 ANGSTROMS) OF 1-306 IN COMPLEX WITH NADP AND SUBSTRATE ANALOGS, SUBUNIT, MUTAGENESIS OF SER-49; TYR-52; LYS-56 AND CYS-147. |
| [6] | "Molecular genetic analysis of the gene encoding the trifunctional enzyme MTHFD (methylenetetrahydrofolate-dehydrogenase, methenyltetrahydrofolate-cyclohydrolase, formyltetrahydrofolate synthetase) in patients with neural tube defects." Hol F.A., van der Put N.M.J., Geurds M.P.A., Heil S.G., Trijbels F.J.M., Hamel B.C.J., Mariman E.C.M., Blom H.J. Clin. Genet. 53:119-125(1998) [PubMed: 9611072] [Abstract] Cited for: ASSOCIATION OF VARIANT HIS-293 WITH SUSCEPTIBILITY TO FOLATE-SENSITIVE NTD, VARIANT GLN-653. |
| [7] | "A polymorphism, R653Q, in the trifunctional enzyme methylenetetrahydrofolate dehydrogenase/methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase/formyltetrahydrofolate synthetase is a maternal genetic risk factor for neural tube defects: report of the Birth Defects Research Group." Brody L.C., Conley M., Cox C., Kirke P.N., McKeever M.P., Mills J.L., Molloy A.M., O'Leary V.B., Parle-McDermott A., Scott J.M., Swanson D.A. Am. J. Hum. Genet. 71:1207-1215(2002) [PubMed: 12384833] [Abstract] Cited for: ASSOCIATION OF VARIANT GLN-653 WITH SUSCEPTIBILITY TO FOLATE-SENSITIVE NTD, VARIANT LYS-134. |
| [8] | "Confirmation of the R653Q polymorphism of the trifunctional C1-synthase enzyme as a maternal risk for neural tube defects in the Irish population." Parle-McDermott A., Kirke P.N., Mills J.L., Molloy A.M., Cox C., O'Leary V.B., Pangilinan F., Conley M., Cleary L., Brody L.C., Scott J.M. Eur. J. Hum. Genet. 14:768-772(2006) [PubMed: 16552426] [Abstract] Cited for: ASSOCIATION OF VARIANT GLN-653 WITH SUSCEPTIBILITY TO FOLATE-SENSITIVE NTD, VARIANT LYS-134. |
| + | Additional computationally mapped references. |
Cross-references
Sequence databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| J04031 mRNA. Translation: AAA59574.1. BC001014 mRNA. Translation: AAH01014.2. BC009806 mRNA. Translation: AAH09806.1. BC050420 mRNA. Translation: AAH50420.1. | |||||||||||||||||||||||||||||||
| PIR | A31903. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| RefSeq | NP_005947.2. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| UniGene | Hs.652308 | ||||||||||||||||||||||||||||||
3D structure databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| ModBase | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||
Protein-protein interaction databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| IntAct | P11586. | ||||||||||||||||||||||||||||||
PTM databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| PhosphoSite | P11586. | ||||||||||||||||||||||||||||||
2-D gel databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| SWISS-2DPAGE | P11586. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| REPRODUCTION-2DPAGE | IPI00218342. | ||||||||||||||||||||||||||||||
Genome annotation databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Ensembl | ENSG00000100714. Homo sapiens. [Contig view] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| GeneID | 4522. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| KEGG | hsa:4522. | ||||||||||||||||||||||||||||||
Organism-specific databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| H-InvDB | HIX0011731. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| HGNC | HGNC:7432. MTHFD1. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| HPA | HPA000704. HPA001290. HPA015006. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| MIM | 172460. gene+phenotype. 601634. phenotype. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Orphanet | 3388. Neural tube defects. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| PharmGKB | PA31236. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| GenAtlas | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||
| GeneCards | Search... | ||||||||||||||||||||||||||||||
Phylogenomic databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| HOGENOM | P11586. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| HOVERGEN | P11586. | ||||||||||||||||||||||||||||||
Enzyme and pathway databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| BioCyc | MetaCyc:MON-11654. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Reactome | REACT_11127. Metabolism of vitamins and cofactors. | ||||||||||||||||||||||||||||||
Gene expression databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| ArrayExpress | P11586. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| CleanEx | HS_MTHFD1. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| GermOnline | ENSG00000100714. Homo sapiens. | ||||||||||||||||||||||||||||||
Family and domain databases | |||||||||||||||||||||||||||||||
| InterPro | IPR000559. Fmtethyd_synth. IPR016040. NAD(P)-bd. IPR000672. THF_DHase/CycOHase. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Gene3D | G3DSA:3.40.50.720. NAD(P)-bd. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Pfam | PF01268. FTHFS. 1 hit. PF00763. THF_DHG_CYH. 1 hit. PF02882. THF_DHG_CYH_C. 1 hit. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||||||||

Clusters with