HSCH2CH2CH（NH2）COOH含硫氨基酸的代謝中間體。在生物體內是甲硫氨酸進行轉甲基反應時脫甲基生成：S-腺苷甲硫氨酸→S-腺苷同型半胱氨酸。此SH基經胱硫醚與絲氨酸的羥基交換，合成半胱氨酸，所以在生物體內成為由甲硫氨酸轉化成半胱氨酸的中間體。同時同型半胱氨酸由于甘氨酸、甜菜堿、肌氨酸等甲基供體再度被甲基化而回到甲硫氨酸。所以可以看做是甲硫氨酸和同型半胱氨酸，由于相互轉換，在生物體內具有甲基轉移系統的載體作用。
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