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本酶催化的反应为2 S-Adenosyl-L-Methionine + Sarcosine = 2 S-Adenosyl-L-Homocysteine + Betaine (Overall Reaction);;(1a) S-Adenosyl-L-Methionine + Sarcosine = S-Adenosyl-L-Homocysteine + N,N-Dimethylglycine;;(1b) S-Adenosyl-L-Methionine + N,N-Dimethylglycine = S-Adenosyl-L-Homocysteine + Betaine，系统名称为S-Adenosyl-L-Methionine:sarcosine(or N,N-Dimethylglycine) N-Methyltransferase [N,N-Dimethylglycine(or Betaine)-Forming]，产氧耐盐蓝细菌 Aphanocthece halophytica 的细胞通过三步甲基化过程从甘氨酸合成甜菜碱。第一个酶EC 2.1.1.156（甘氨酸/肌氨酸N-甲基转移酶）导致肌氨酸或N,N-二甲基甘氨酸的形成，后者通过本酶的作用进一步甲基化生成甜菜碱（N,N,N-三甲基甘氨酸）。这两种酶都能催化从肌氨酸形成N,N-二甲基甘氨酸 [3]。反应被S-腺苷-L-高半胱氨酸强烈抑制。
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