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本酶催化的反应为5,10-Methylenetetrahydrofolate + DUMP + NADPH + H+ = DTMP + Tetrahydrofolate + NADP+,系统名称为5,10-Methylenetetrahydrofolate,FADH2:dUMP C-Methyltransferase,含FAD。所有胸苷酸合酶都催化还原性甲基化,涉及将5,10-亚甲基四氢叶酸的亚甲基转移到dUMP的C5位,以及将亚甲基两电子还原为甲基。与以叶酸同时作为一碳供体和还原当量来源的经典胸苷酸合酶ThyA(EC 2.1.1.45)不同,该酶使用黄素辅因子作为还原当量的来源,还原当量来源于NADPH。