Neben S-Adenosylmethionin (SAM) ist Tetrahydrofolsäure (THF) eine weitere Methylierungsreagenz, sein Methylgruppendonorpotential ist aber geringer. Hauptaufgabe von THF ist daher die Reaktivierung von SAM.
Tetrahydrofolsäure ist in der Lage eine CH3 Gruppe aufzunehmen. Dadurch entsteht N5-Methyltetrahydrofolsäure, die als Methylierungsreagenz wirkt. Die Methylgruppe wird als Formiat (Salz der Ameisensäure) eingebracht. Das Formiat wird vom N-10 nukleophil angegriffen und es entsteht N10-Formyltetrahydrofolsäure. Diese wird zu N5,N10-Methenyltetrahydrofolsäure kondensiert und schließlich in zwei Stufen zu N5-Methyltetrahydrofolsäure reduziert.1)
N5-Methyltetrahydrofolsäure ist in der Lage Homocysteine zu Methionin umzusetzen. Dadurch kann „verbauchtes“ SAM bei dem Homocystein entsteht reaktiviert werden. Das entstehende Methionin wird erneut mit ATP zu S-Adenosylmethionin umgesetzt.