S-茴甲硫化氫酸 (SAM)，也以商品名稱 SAMe、SAM-e 或 AdoMet 為人所知，是一種常見的參與甲基轉移、轉硫和氨丙基化的共底物。雖然這些合成代謝反應發生在全身，但大多數 SAM 是在肝臟中產生和消耗的。已知有超過 40 種甲基從 SAM 轉移到各種底物，如核酸、蛋白質、脂質和次級代謝產物。它是由三磷酸腺苷（ATP）和甲硫氨酸通過甲硫氨酸腺苷轉移酶制成的。

SAM 于 1952 年首次發現。

在細菌中，SAM 與 SAM 核糖開關結合，后者調節參與甲硫氨酸或半胱氨酸生物合成的基因。在真核細胞中，SAM 可作為多種過程的調節劑，包括 DNA、tRNA 和 rRNA 甲基化、免疫反應、氨基酸代謝、轉硫。在植物中，SAM 對于乙烯的生物合成至關重要，乙烯是一種重要的植物激素和信號分子。

S-腺苫甲硅氫酸由連接到甲硫氨酸硫上的腺苷陽離子組成。 它是由 ATP 和甲硫氨酸通過 S-腺苷甲硫氨酸合成酶通過以下反應合成的：

ATP + L-甲硫氨酸 + H2O

? {\displaystyle \rightleftharpoons } 磷酸鹽 + 二磷酸鹽 + S-腺苷-L-甲硫氨酸

S-腺苷甲硫氨酸中存在的硫鎓官能團是其特殊反應性的中心。 根據酶的不同，S-腺苷甲硫氨酸可轉化為三種產物之一：

• 腺苷自由基，可轉化為脫氧腺苷 (AdO)：經典的 rSAM 反應，也可同時生成甲硫氨酸
• S-腺苷同型半胱氨酸，釋放甲基自由基
• 甲硫腺苷 (SMT)，高丙氨酸自由基

產生、消耗和再生 SAM 的反應稱為 SAM 循環。在這個循環的xxx步中，使用 SAM 作為底物的 SAM 依賴性甲基化酶 (EC 2.1.1) 產生 S-腺苷同型半胱氨酸作為產物。S-腺苷同型半胱氨酸是幾乎所有 SAM 依賴性甲基化酶的強負調節劑，盡管它們具有生物多樣性。它被 S-腺苷高半胱氨酸水解酶 EC 3.3.1.1 水解為同型半胱氨酸和腺苷，同型半胱氨酸通過兩類甲硫氨酸合酶之一（即鈷胺素依賴性（EC 2.1.1.13) 或鈷胺素非依賴性(EC 2.1.1.14)。然后可以將該甲硫氨酸轉化回 SAM，完成循環。在 SAM 循環的限速步驟中，MTHFR（亞甲基四氫葉酸還原酶）不可逆地將 5,10-亞甲基四氫葉酸還原為 5-甲基四氫葉酸。

大量酶還原性裂解 SAM 以產生自由基：5'-脫氧腺苷 5'-自由基、甲基自由基等。 這些酶被稱為自由基 SAM。 它們都在其活性位點具有鐵硫簇。 大多數具有這種能力的酶共享一個序列同源區域，其中包括基序 CxxxCxxC 或一個緊密變體。 該序列提供了三個半胱氨酰硫醇鹽配體，它們與 4Fe-4S 簇中四種金屬中的三種結合。 第四個 Fe 結合 SAM。

由這些酶產生的自由基中間體會進行多種不同尋常的化學反應。 自由基 SAM 酶的例子包括孢子光產物裂解酶、丙酮酸甲酸裂解酶和厭氧硫酸酯酶的激活酶、賴氨酸 2,3-氨基變位酶，以及輔助因子生物合成、肽修飾、金屬蛋白簇形成、tRNA 修飾、脂質代謝等的各種酶。一些自由基 SAM 酶使用第二個 SAM 作為甲基供體。 自由基 SAM 酶在厭氧細菌中比在需氧生物中豐富得多。 它們存在于生活的各個領域，而且大部分尚未開發。 最近的一項生物信息學研究得出結論，該酶家族包括至少 114,000 個序列，其中包括 65 個獨特的反應。

SAM 的另一個主要作用是多胺生物合成。 在這里，SAM 被腺苷甲硫氨酸脫羧酶 (EC 4.1.1.50) 脫羧，形成 S-腺苷甲硫氨酸胺。 然后，該化合物在多胺（如來自腐胺的亞精胺和精胺）的生物合成中提供其正丙胺基團。

SAM 是細胞生長和修復所必需的。 它還參與多種影響情緒的激素和神經遞質的生物合成，例如腎上腺素。 甲基轉移酶還負責將甲基添加到信使 RNA 中靠近 5' 帽的xxx個和第二個核苷酸的 2' 羥基。