来源于S-腺苷蛋氨酸(S-adenosylmethionine,AdoMet)的甲基在特定的转甲基酶作用下可转移到各种受体分子(如蛋白质、核酸和小分子)上。S-腺苷高半胱氨酸(S-adenosylhomocysteine,AdoHcy)是所有AdoMet依赖的转甲基反应的产物,而S-腺苷高半胱氨酸水解酶(EC 3.3.1.1)对这些反应起着关键的调节作用。在真核生物中,已知S-腺苷高半胱氨酸水解酶催化S-腺苷高半胱氨酸水解生成腺苷(adenosine,Ado)和高半胱氨酸(homocysteine,Hcy),这是S-腺苷高半胱氨酸代谢的唯一途径。
作为AdoMet依赖的转甲基反应的竞争性抑制剂,S-腺苷高半胱氨酸的存在使得其在细胞内积累时会干扰正常反应。当S-腺苷高半胱氨酸水解酶受到抑制,细胞内的S-腺苷高半胱氨酸浓度上升,导致其与AdoMet的比率升高。这进一步抑制了依赖AdoMet的转甲基反应,最终可能因细胞内S-腺苷高半胱氨酸水平失控而产生毒性效应。