甲硫氨酸，為含硫α-氨基酸之一。是蛋白質(zhì)的一種成分，卵白蛋白和酪蛋白中很多，天然得到的是L-型。是必需氨基酸之一，L型D型都有效。在生物體內(nèi)先從ATP接受腺苷基變成S-腺苷酰甲硫氨酸（活性甲硫氨酸）再進(jìn)行甲基轉(zhuǎn)移。失去甲基的同型半胱氨酸經(jīng)胱硫醚變成半胱氨酸?；蛑苯用撊ゼ琢虼己桶保g接地經(jīng)同型半胱氨酸分解成α-酮酸。甲硫氨酸的生物合成是從O-乙酰同型絲氨酸等硫化物，或由半胱氨酸的逆途徑生成同型半胱氨酸（至此僅在鏈孢霉上出現(xiàn)），再向同型半胱氨酸通過轉(zhuǎn)移甲基而生成。

這些甲基有由（1）N-最高正價化合物（例如甜菜堿），（2） S-最高正價化合物（例如硫代甜菜堿）直接轉(zhuǎn)移的，有由（3）活性C1單位新產(chǎn)生的等。再者活性甲硫氨酸本身，也通過分解成同型半胱氨酸，成為肌酸、N-甲基煙酸、膽堿、甲基組氨酸等的甲基供體。

活性甲硫氨酸經(jīng)過脫羧、脫硫甲基反應(yīng)也變成多胺。另一條合成途徑是通過硫甲基轉(zhuǎn)移給α-酮丁酸而生成甲硫氨酸。甲硫氨酸含的硫?qū)A是穩(wěn)定的。溴化氰在甲硫氨酸殘基處可將肽切斷，因此多用于氨基酸排列的研究。甲硫氨酸為人體必需八種氨基酸之一。人體內(nèi)不能合成,必須依靠外源補(bǔ)充。甲硫氨酸在人體內(nèi)與ATP結(jié)合生成S-腺苷氨酸。