拓撲異構酶(Topoisomerase)

一種異構酶,能使DNA長鏈斷裂與接合。專門參與DNA拓撲構形(DNA topology)改變的過程,最早的發現者是出身台灣的生化學家王倬
一、拓撲問題
DNA在結構上主要有三種拓樸構型的變化:超螺旋(supercoiling)、紐結(knotting)與連鎖(catenation)。能夠使DNA在不進行DNA複製轉錄的時候,盡量維持其緊密性。反之在轉錄或複製過程中,這些拓撲構型將會阻礙反應。
二、分類
拓樸異構酶可依據其作用方式,而分為兩種類型:
1.第一型拓樸異構酶(Type I topoisomerase):可將一條DNA雙股螺旋完全包覆,並以破壞磷酸雙酯鍵的方式切斷其中一股DNA,使其產生一個小缺口,此時另一股完整的DNA將會穿過此缺口,之後通道重新黏合。屬於這類型的有拓樸異構酶I(topoisomerase I)與拓樸異構酶III(topoisomerase III)等。
2.第二型拓樸異構酶(Type II topoisomerase):可將一條DNA雙股螺旋上的兩股DNA皆切斷,產生缺口,使另一條雙股螺旋能夠穿過此缺口,之後再將通道重新黏合。屬於這類型的有拓撲異構酶IIα與拓撲異構酶IIβ等。
兩種類型皆可改變DNA的環繞數(linking number)。
A.    Type I(IAIB)需要Mg2+當作輔助因子(cofactor),但不需ATPType II則同時需要Mg2+ATP
資料來源:維基百科

資料來源:史丹佛大學


資料來源:biosiva
三、功能
A. Decatenation:可以把兩個環狀纏繞的DNA解開
B. Relaxation:可以把Supercoil雙股DNA解開成環狀
C. Unknotting:把打結處解開成環狀

▼遺傳物質(genetic material) 顯示/隱藏(show/hide)

3 意見:

  1. 請問 helicase 和 gyrase 這兩個功能 拓樸異構酶都有嗎??
    還是這兩個本來就屬於拓樸異構酶底下的

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    1. gyrase是E coli. topoisomerase II 的別稱。而 helicase 並不屬於拓樸異構酶,而是一種稱為DnaB酵素的別稱

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    2. 樓上對helicase的說法我有點疑問,我的想法是
      E. coli中有encoded一種基因叫dnaB gene,它具有helicase的功能。 說是dnaB的別稱好像不太正確,這是我的看法~
      但helicase的確不是拓僕異構酶。

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