脱氧核糖核酸拓扑异构酶
不论单链或双链DNA皆可以不同的拓扑构型存在。例如单链DNA可以打结,双链DNA可以形成环状双股螺旋,此环状双股螺旋又可形成超螺旋。但不管结构形状有何改变,其拓扑性质是不会改变的。
DNA拓扑异构酶能将DNA从一种拓扑形式转变成另一种拓扑形式。已发现它存在于多种细胞中,如噬菌体、细菌及真核细胞。
DNA拓扑异构酶有两种类型,即DNA拓扑异构酶Ⅰ型及DNA拓扑异构酶Ⅱ型。Ⅰ型的特点是切断双链DN-A中的一条。主要的例子有从细菌中分离出来的ω蛋白以及从真核细胞中分离出来的“断一合”酶。Ⅱ型的特点是切断双链的两条,主要的例子有从细菌中提取的DNA旋转酶、T4DNA拓扑异构酶等。Ⅰ型的主要功能是促使负超螺旋解旋,也可使单链DNA打结及解结。Ⅱ型的主要作用是:
❶使双链DNA形成超螺旋及解旋;
❷使双链DNA打结及解结;
❸使它们形成连环及解连环(图)。目前DNA拓扑异构酶已逐渐引起分子生物学工作者的兴趣,认为它们在DNA的复制、转录的调控,染色体DNA的折叠及缠绕的解开,病毒的包装等过程中都存在有直接关系。
DNA拓扑异结酶催化的三种过程
(A)打结、解结作用; (B)形成超螺旋及解旋作用;(C)连环、解连环作用。