KEGG   ENZYME: 2.1.1.148Help
Entry
EC 2.1.1.148                Enzyme                                 

Name
thymidylate synthase (FAD);
Thy1;
ThyX
Class
Transferases;
Transferring one-carbon groups;
Methyltransferases
BRITE hierarchy
Sysname
5,10-methylenetetrahydrofolate,FADH2:dUMP C-methyltransferase
Reaction(IUBMB)
5,10-methylenetetrahydrofolate + dUMP + NADPH + H+ = dTMP + tetrahydrofolate + NADP+ [RN:R06613]
Reaction(KEGG)
Substrate
5,10-methylenetetrahydrofolate [CPD:C00143];
dUMP [CPD:C00365];
NADPH [CPD:C00005];
H+ [CPD:C00080]
Product
dTMP [CPD:C00364];
tetrahydrofolate [CPD:C00101];
NADP+ [CPD:C00006]
Comment
Contains FAD. All thymidylate synthases catalyse a reductive methylation involving the transfer of the methylene group of 5,10-methylenetetrahydrofolate to the C5 position of dUMP and a two electron reduction of the methylene group to a methyl group. Unlike the classical thymidylate synthase, ThyA (EC 2.1.1.45), which uses folate as both a 1-carbon donor and a source of reducing equivalents, this enzyme uses a flavin coenzyme as a source of reducing equivalents, which are derived from NADPH.
Pathway
Pyrimidine metabolism
One carbon pool by folate
Orthology
K03465  
thymidylate synthase (FAD)
Genes
DDI: 
DPP: 
PLF: 
VVM: 
GNI: 
GNIT_1810(thyX)
MMT: 
AFE: 
AFR: 
AFE_0732(thyX)
ACU: 
AFI: 
HPY: 
HP1533(thyX)
HEO: 
HPJ: 
jhp1421(thyX)
HPA: 
HPS: 
HHP: 
HHQ: 
HHR: 
HPG: 
HPP: 
HPB: 
HPL: 
HPB8_1709(thyX)
HPC: 
HCA: 
HPM: 
HPE: 
HPO: 
HPI: 
HPQ: 
HPW: 
HPU: 
HEF: 
HPF: 
HEQ: 
HEX: 
HPT: 
HPZ: 
HPKB_1434(thyX)
HPV: 
HPX: 
HEN: 
HPH: 
HEG: 
HPN: 
HEP: 
HEU: 
HES: 
HCN: 
HPD: 
HER: 
HEI: 
HPYA: 
HPYK: 
HPYO: 
HPYL: 
HHE: 
HH1120(thyX)
HAC: 
Hac_1786(thyX)
HMS: 
HMU13850(thyX)
HFE: 
HBI: 
HCE: 
HCW_01300(thyX)
HCM: 
HCD_04640(thyX)
HCP: 
HCN_2087(thyX)
HCB: 
WSU: 
WS2228(thyX)
TDN: 
SUA: 
SKU: 
SULR: 
CJE: 
Cj0026c(thyX)
CJB: 
CJJ: 
CJU: 
C8J_0025(thyX)
CJN: 
CJI: 
CJSA_0026(thyX)
CJM: 
CJM1_0024(thyX)
CJS: 
CJS3_0026(thyX)
CJP: 
CJR: 
CJE0026(thyX)
CJD: 
CFF: 
CCV: 
CHA: 
CCO: 
CLA: 
Cla_0011(thyX)
ABU: 
Abu_2330(thyX)
ABT: 
ARC: 
SDL: 
SBA: 
NSA: 
NIS: 
NIS_1855(thyX)
SUN: 
GSU: 
GSU3106(thyX)
GSK: 
GME: 
Gmet_0378(thyX)
GUR: 
Gura_4063(thyX)
GLO: 
Glov_1027(thyX)
GBM: 
Gbem_3711(thyX)
GEO: 
Geob_0683(thyX)
GEM: 
GM21_3806(thyX)
GEB: 
PCA: 
Pcar_2693(thyX)
PPD: 
Ppro_2649(thyX)
DVU: 
DVU2254(thyX)
DVL: 
Dvul_0990(thyX)
DVM: 
DvMF_3206(thyX)
DVG: 
DDE: 
DDS: 
DDN: 
DMA: 
DMR_30810(thyX)
DSA: 
DAS: 
DAF: 
DHY: 
DPI: 
BN4_20531(thyX)
LIP: 
LI1188(thyX)
LIR: 
LAW_01225(thyX)
DBA: 
DRT: 
DPS: 
DAK: 
DPR: 
DSF: 
DAT: 
ADE: 
ACP: 
AFW: 
ANK: 
DBR: 
HMR: 
RPR: 
RP301(thyX)
RPO: 
MA1_01460(thyX)
RPW: 
M9W_01465(thyX)
RPZ: 
MA3_01480(thyX)
RPG: 
MA5_02830(thyX)
RPS: 
M9Y_01470(thyX)
RPV: 
MA7_01460(thyX)
RPQ: 
RPL: 
RPN: 
RTY: 
RT0292(thyX)
RTT: 
RTB: 
RCM: 
A1E_04060(thyX)
RCC: 
RCA_03710(thyX)
RBE: 
RBE_0275(thyX)
RBO: 
A1I_06415(thyX)
RCO: 
RC0405(thyX)
RFE: 
RF_0491(thyX)
RAK: 
A1C_02260(thyX)
RRI: 
A1G_02310(thyX)
RRJ: 
RRA: 
RPO_02290(thyX)
RRC: 
RPL_02280(thyX)
RRH: 
RPM_02270(thyX)
RRB: 
RPN_04620(thyX)
RRN: 
RPJ_02270(thyX)
RRP: 
RPK_04170(thyX)
RMS: 
RMA_0415(thyX)
RMI: 
RMB_06055(thyX)
RPK: 
RPR_04355(thyX)
RAF: 
RHE: 
RJA: 
RJP_0321(thyX)
RSV: 
Rsl_479(thyX)
RSW: 
MC3_02320(thyX)
RPH: 
RSA_02235(thyX)
RAU: 
MC5_05880(thyX)
RMO: 
MCI_06210(thyX)
RPP: 
MC1_02280(thyX)
RRE: 
MCC_02865(thyX)
RAM: 
MCE_02830(thyX)
OTS: 
OTBS_0340(thyX)
OTT: 
OTT_1076(thyX)
WOL: 
WD1198(thyX)
WBM: 
Wbm0741(thyX)
WOO: 
WRI: 
WPI: 
WPa_0761(thyX)
WEN: 
wHa_10000(thyX)
WED: 
wNo_04220(thyX)
AMA: 
AM170(thyX)
AMF: 
AMF_127(thyX)
ACN: 
APH: 
APH_0163(thyX)
ERU: 
Erum6790(thyX)
ERW: 
ERG: 
ECN: 
Ecaj_0686(thyX)
ECH: 
ECH_0317(thyX)
NSE: 
NSE_0163(thyX)
NRI: 
NRI_0159(thyX)
PUB: 
PEL: 
MMN: 
RLT: 
AZC: 
BID: 
Bind_0769(thyX)
SIL: 
SPO1273(thyX)
RCP: 
JAN: 
Jann_1091(thyX)
PDE: 
Pden_0934(thyX)
DSH: 
Dshi_0768(thyX)
KVU: 
EIO_0175(thyX)
KVL: 
KVU_1514(thyX)
OAT: 
OAR: 
GOX: 
GOX1427(thyX)
GOH: 
GBE: 
ACR: 
Acry_0045(thyX)
AMV: 
GDI: 
GDI_0868(thyX)
GDJ: 
Gdia_1151(thyX)
GXY: 
GLX_20430(thyX)
APT: 
APW: 
APF: 
APU: 
APG: 
APQ: 
APX: 
APZ: 
RRU: 
Rru_A2792(thyX)
RRF: 
RPM: 
AZL: 
ALI: 
ABS: 
TMO: 
TMO_2448(thyX)
APB: 
APC: 
APM: 
MGM: 
DIN: 
BSUB: 
BAO: 
BAMF_0917(thyX)
BAH: 
BAI: 
BAX: 
BCZ: 
BCZK3445(thyX)
BWE: 
MCL: 
CPE: 
CPE2425(thyX)
CPF: 
CPF_2735(thyX)
CPR: 
CPR_2421(thyX)
CTC: 
CTC02620(thyX)
CNO: 
CBO: 
CBO3500(thyX)
CBA: 
CLB_3559(thyX)
CBH: 
CLC_3448(thyX)
CBY: 
CLM_3970(thyX)
CBL: 
CLK_2946(thyX)
CBB: 
CLD_1002(thyX)
CBI: 
CLJ_B3811(thyX)
CBN: 
CbC4_0208(thyX)
CBF: 
CLI_3686(thyX)
CBM: 
CBF_3672(thyX)
CBJ: 
CKL: 
CKL_2204(thyX)
CKR: 
CCL: 
CAD: 
CPAS: 
CDF: 
CDL: 
CDG: 
CST: 
AMT: 
Amet_4498(thyX)
AOE: 
Clos_0472(thyX)
SWO: 
SLP: 
DSY: 
DSY0449(thyX)
DHD: 
Dhaf_0400(thyX)
DDH: 
DDL: 
DRM: 
DAE: 
DCA: 
DRU: 
PTH: 
PTH_0298(thyX)
DAU: 
Daud_0189(thyX)
TJR: 
SGY: 
DOR: 
DAI: 
DMI: 
FMA: 
FMG_0416(thyX)
APR: 
EEL: 
ERT: 
ELM: 
AWO: 
CLE: 
RIX: 
RIM: 
CCT: 
EHA: 
RAL: 
RBR: 
RCH: 
FPR: 
FPA: 
CHY: 
CHY_2336(thyX)
TEP: 
TAE: 
MTA: 
ADG: 
TPZ: 
CSC: 
ATE: 
Athe_2044(thyX)
COB: 
CHD: 
COW: 
CKI: 
CKN: 
CLC: 
TOC: 
CPO: 
TNR: 
MAS: 
NTH: 
HOR: 
HAS: 
HPK: 
AAR: 
HHL: 
SSG: 
SRI: 
MHG: 
AFN: 
AIN: 
Acin_0961(thyX)
EUC: 
MTU: 
Rv2754c(thyX)
MTV: 
MTC: 
MT2824(thyX)
MRA: 
MRA_2779(thyX)
MTF: 
MTB: 
MTK: 
MTZ: 
MTG: 
MTI: 
MTE: 
MTL: 
MTO: 
MTD: 
UDA_2754c(thyX)
MTN: 
MTJ: 
MTUB: 
MBO: 
Mb2775c(thyX)
MBB: 
BCG_2770c(thyX)
MBT: 
JTY_2764(thyX)
MBM: 
MBK: 
MAF: 
MAF_27590(thyX)
MCE: 
MCQ: 
MCV: 
MCX: 
MCZ: 
MLE: 
ML1514(thyX)
MLB: 
MPA: 
MAP2865c(thyX)
MAV: 
MAV_3645(thyX)
MIT: 
MIR: 
MIA: 
MID: 
MSM: 
MSG: 
MSA: 
MUL: 
MUL_2183(thyX)
MVA: 
Mvan_2386(thyX)
MGI: 
Mflv_4001(thyX)
MSP: 
MAB: 
MAB_3085c(thyX)
MMC: 
Mmcs_2115(thyX)
MKM: 
Mkms_2161(thyX)
MJL: 
Mjls_2102(thyX)
MJD: 
MMI: 
MMAR_1961(thyX)
MRH: 
MMM: 
W7S_17375(thyX)
MCB: 
MLI: 
ASD: 
CGL: 
NCgl1897(thyX)
CGB: 
cg2162(thyX)
CGU: 
WA5_1897(ThyX)
CGT: 
cgR_1801(thyX)
CEF: 
CE1865(thyX)
CDI: 
DIP1465(thyX)
CDP: 
CDH: 
CDT: 
CDE: 
CDR: 
CDA: 
CDZ: 
CD31A_1483(thyX2)
CDB: 
CDS: 
CDC7B_1468(thyX2)
CDD: 
CDW: 
CDV: 
CJK: 
jk1130(thyX)
CUR: 
cur_0861(thyX)
CUA: 
CAR: 
CKP: 
CPU: 
CPL: 
CPG: 
CPP: 
CPK: 
CPQ: 
CPX: 
CPZ: 
COR: 
COP: 
Cp31_1281(thyX)
COD: 
COS: 
COI: 
COE: 
COU: 
CRD: 
CRES_1224(thyX)
CUL: 
CUC: 
CUE: 
CVA: 
CVAR_1631(thyX2)
CHN: 
CCN: 
RHA: 
RER: 
RER_27310(thyX)
ROP: 
ROP_67320(thyX)
REQ: 
REQ_19410(thyX)
GBR: 
GPO: 
GOR: 
SCO: 
SCO5743(thyX)
SMA: 
SAV_2517(thyX)
SGR: 
SGR_1777(thyX)
SCB: 
SSX: 
SVL: 
SCT: 
SCAT_4515(thyX)
SCY: 
SFA: 
SBH: 
SBI_03362(thyX)
SHY: 
SHO: 
SVE: 
SDV: 
SALB: 
STRP: 
F750_5251(thyX)
SFI: 
KSK: 
KSE_53330(thyX)
TWH: 
TWT616(thyX)
TWS: 
TW633(thyX)
CMI: 
CMM_2037(thyX)
CMS: 
CMS_1197(thyX)
CMC: 
CMN_01998(thyX)
TFU: 
NDA: 
NAL: 
B005_4072(thyX)
TCU: 
FRA: 
FRE: 
FRI: 
FAL: 
FRAAL5743(thyX)
FSY: 
ACE: 
Acel_1504(thyX)
NML: 
Namu_2236(thyX)
BSD: 
MMAR: 
SEN: 
SACE_5902(thyX)
SVI: 
TBI: 
AMD: 
AMED_6305(thyX)
AMN: 
RAM_32335(thyX)
AMM: 
AMES_6214(thyX)
PDX: 
AMI: 
Amir_5811(thyX)
SESP: 
BN6_69570(thyX)
STP: 
SAQ: 
Sare_1346(thyX)
MAU: 
MIL: 
VMA: 
CAI: 
Caci_7860(thyX)
SNA: 
RXY: 
CCU: 
SHI: 
ELE: 
EYY: 
GPA: 
BBZ: 
BBN: 
BBJ: 
BGB: 
BAF: 
BAFZ: 
BBS: 
BDU: 
BRE: 
BCW: 
TPA: 
TP1007(thyX)
TPP: 
TPU: 
TPH: 
TPO: 
TPC: 
TPG: 
TPM: 
TPB: 
TPFB_1007(thyX)
TDE: 
TDE0311(thyX)
TSU: 
TBE: 
TAZ: 
TPI: 
TPL: 
SSM: 
STA: 
STQ: 
SCC: 
SCD: 
SFC: 
LBI: 
LBF: 
SBU: 
SGP: 
PDT: 
GAU: 
GAU_0458(thyX)
PLM: 
PBS: 
EMI: 
Emin_0062(thyX)
RSD: 
TAI: 
ACO: 
TLI: 
AMO: 
SYN: 
sll1635(thyX)
SYZ: 
SYY: 
SYT: 
SYS: 
SYQ: 
SYW: 
SYNW0279(thyX)
SYC: 
SYF: 
SYD: 
SYE: 
SYG: 
sync_0320(thyX)
SYR: 
SYX: 
CYA: 
CYA_0237(thyX)
CYB: 
CYB_1781(thyX)
SYNE: 
SYNP: 
AMR: 
AM1_4458(thyX)
CGC: 
CAN: 
CSN: 
HAO: 
GVI: 
glr2321(thyX)
ANA: 
NPU: 
NOS: 
AVA: 
CALO: 
RIV: 
PMA: 
Pro0273(thyX)
PMM: 
PMM0243(thyX)
PMT: 
PMT1550(thyX)
PMN: 
PMI: 
PMB: 
PMC: 
PMF: 
PMG: 
PMH: 
PMJ: 
PME: 
LEP: 
GEI: 
OAC: 
PSEU: 
MIC: 
ARP: 
SCS: 
CTE: 
CT1554(thyX)
CPC: 
Cpar_0404(thyX)
CCH: 
Cag_0390(thyX)
CPH: 
CPB: 
CLI: 
Clim_0404(thyX)
PVI: 
Cvib_0423(thyX)
PLT: 
Plut_0366(thyX)
PPH: 
Ppha_2383(thyX)
PAA: 
Paes_1838(thyX)
CTS: 
Ctha_1238(thyX)
DET: 
DET1489(thyX)
DEH: 
DEB: 
DEV: 
DEG: 
DMC: 
btf_1357(thyX)
DMD: 
dcmb_1343(thyX)
DLY: 
DGE: 
DMR: 
DGO: 
DPD: 
TRA: 
TTH: 
TTC0731(thyX)
TTJ: 
TTHA1096(thyX)
TTS: 
TTL: 
TSC: 
TOS: 
OPR: 
MHD: 
AAE: 
aq_640(thy)
HYA: 
HHO: 
HYS: 
HTH: 
HTH_1369(thyX)
HTE: 
TAL: 
SUL: 
SAF: 
PMX: 
TAM: 
DTE: 
TMA: 
TM0449(thyX)
TPT: 
Tpet_0471(thyX)
TLE: 
Tlet_1637(thyX)
TRQ: 
TRQ2_0486(thyX)
TNA: 
CTN_0223(thyX)
TNP: 
TTA: 
TME: 
Tmel_1909(thyX)
TAF: 
THA_203(thyX)
FNO: 
Fnod_1336(thyX)
FPE: 
PMO: 
Pmob_1229(thyX)
KOL: 
Kole_0028(thyX)
MPZ: 
MPG: 
DTH: 
DTU: 
TYE: 
LFC: 
LFE_2050(thyX)
LFI: 
DDF: 
CNI: 
FSI: 
TID: 
CEX: 
CSE_02010(thyX)
TTR: 
MOX: 
APO: 
HAL: 
HSL: 
OE2898R(thyX)
HMA: 
rrnAC1121(thyX)
HHI: 
HAH_1727(thyX)
HUT: 
HJE: 
TAR: 
PHO: 
PH0762(thyX)
PAB: 
PAB0861(thyX)
PFU: 
PF0540(thyX)
PFI: 
PFC_01825(thyX)
PYN: 
PYA: 
TKO: 
TK0870(thyX)
TON: 
TON_0437(thyX)
TGA: 
TGAM_1151(thyX)
TSI: 
TSIB_1584(thyX)
TBA: 
THE: 
GQS_03025(thyX)
THA: 
THM: 
ABI: 
ACF: 
MAX: 
APE: 
SMR: 
SHC: 
IHO: 
DKA: 
DMU: 
DFD: 
TAG: 
IAG: 
THG: 
HBU: 
PFM: 
SSO: 
SOL: 
STO: 
SAI: 
Saci_2347(thyX)
SACN: 
SACR: 
SIS: 
SIA: 
SIM: 
SID: 
SIY: 
SIN: 
SII: 
SIH: 
SIR: 
SIC: 
MSE: 
MCN: 
AHO: 
PAI: 
PIS: 
PCL: 
PAS: 
PYR: 
POG: 
TNE: 
CMA: 
TUZ: 
TTN: 
TTX_0934(thyX)
VDI: 
VMO: 
ASC: 
CLG: 
FFO: 
NEQ: 
KCR: 
HAH: 
 » show all
Taxonomy
Reference
1  [PMID:12029065]
  Authors
Myllykallio H, Lipowski G, Leduc D, Filee J, Forterre P, Liebl U.
  Title
An alternative flavin-dependent mechanism for thymidylate synthesis.
  Journal
Science. 297 (2002) 105-7.
  Organism
Dictyostelium discoideum [GN:ddi], Rickettsia prowazekii [GN:rpr], Borrelia burgdorferi [GN:bbu], Treponema pallidum [GN:tpa], Pyrococcus horikoshii [GN:pho], Pyrococcus abyssi [GN:pab], Helicobacter pylori, Campylobacter jejuni, Mycobacterium tuberculosis, Chlamydia sp., Sulfolobus solfaraticus
Reference
2  [PMID:15591067]
  Authors
Griffin J, Roshick C, Iliffe-Lee E, McClarty G
  Title
Catalytic mechanism of Chlamydia trachomatis flavin-dependent thymidylate synthase.
  Journal
J. Biol. Chem. 280 (2005) 5456-67.
Reference
3  [PMID:16707489]
  Authors
Graziani S, Bernauer J, Skouloubris S, Graille M, Zhou CZ, Marchand C, Decottignies P, van Tilbeurgh H, Myllykallio H, Liebl U
  Title
Catalytic mechanism and structure of viral flavin-dependent thymidylate synthase  ThyX.
  Journal
J. Biol. Chem. 281 (2006) 24048-57.
Reference
4  [PMID:19370033]
  Authors
Koehn EM, Fleischmann T, Conrad JA, Palfey BA, Lesley SA, Mathews II, Kohen A
  Title
An unusual mechanism of thymidylate biosynthesis in organisms containing the thyX gene.
  Journal
Nature. 458 (2009) 919-23.
Reference
5  [PMID:19643076]
  Authors
Koehn EM, Kohen A
  Title
Flavin-dependent thymidylate synthase: a novel pathway towards thymine.
  Journal
Arch. Biochem. Biophys. 493 (2010) 96-102.
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CAS: 
850167-13-4

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