拓扑异构酶的分类有哪些?拓扑异构酶是用途是什么?

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2023-04-06 11:15:55

拓扑异构酶是指通过切断DNA的一条或两条链中的磷酸二酯键,然后重新缠绕和封口来更正DNA连环数的酶。DNA拓扑异构酶是存在于细胞核内的一类酶,他们能够催化DNA链的断裂和结合,从而控制DNA的拓扑状态,拓扑异构酶参与了超螺旋结构模板的调节。哺乳动物中主要存在两种拓扑异构酶。DNA拓扑异构酶I通过形成短暂的单链裂解-结合循环,催化DNA复制的拓扑异构状态的变化;相反,拓扑异构酶II通过引起瞬间双链酶桥的断裂,然后打通和再封闭,以改变DNA的拓扑状态。哺乳动物拓扑异构酶II又可以分为αII型和βII型。拓扑异构酶毒素类药物的抗肿瘤活与其对酶-DNA可分裂复合物的稳定相关。这类药物通过稳定酶-DNA可分裂复合物,有效地将酶转换成纤维毒素。

拓扑异构酶的分类有哪些?

可分为两类一类叫拓扑异构酶I,一类叫拓扑异构酶II。拓扑异构酶I催化DNA链的断裂和重新连接,每次只作用于一条链,即催化瞬时的单链的断裂和连接,它们不需要能量辅因子如ATP或NAD。E.coliDNA拓扑异构酶I又称ω蛋白,大白鼠肝DNA拓扑异构酶I又称切刻-封闭酶(nicking-closing enzyme )。拓扑异构酶II能同时断裂并连接双股DNA链.它们通常需要能量辅因子ATP。在拓扑异构酶II中又可以分为两个亚类:一个亚类是DNA旋转酶(DNAgyrase),其主要功能为引入负超螺旋,在DNA复制中起十分重要的作用。迄今为止,只有在原核生物中才发现DNA旋转酶,另一个亚类是转变超螺旋DNA(包括正超螺旋和负超螺旋)成为没有超螺旋的松弛形式(relaxed form )。这一反应虽然是热力学上有利的方向,但不知道为什么它们仍然像DNA旋转酶一样需要ATP,这可能与恢复酶的构象有关。这一类酶在原核生物和真核生物中都有发现。

拓扑异构酶是用途是什么?

Ⅱ型拓扑异构酶巧妙地执行了打开DNA双螺旋的过程。它将DNA的一个双螺旋结构切开,并让另一个螺旋从缺口处穿过,在此之后一个双螺旋便被打开。由两个蛋白构建的:这个编号为1bgw的蛋白具有拓扑异构酶的下半部分结构,另外一个编号为1eil的蛋白来自于一个旋转酶的结构域,它与拓扑异构酶的上部很相似。拓扑异构酶具有很高的催化活,它具有一些类似于“门”的结构,控制着DNA进入到其上面的两个裂口内。 此处用红色显示的两个酪氨酸与DNA链相结合并形成共价键,并且这种紧密的结合方式直到DNA重新恢复为止。

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