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(三)DNA聚合酶Ⅲ 此酶是一个多聚酶,由10种不同亚基组成的(图12-8),称为DNA聚合酶Ⅲ全酶(DNA polymeraseⅢholoenzyme)。它具有三个特点:DNA聚合酶IⅢ催化活性比DNA聚合酶I 高很多倍,每秒可催化1000个核苷酸的聚合,而DNA聚合酶I每秒仅催化16-20个核苷 酸聚合。③DNA聚合酶不但催化活性大、合成速度快,而且由于具有3'一5外切酶活性, 产物真实性高。所以,大肠杆菌DNA聚合酶I是DNA复制必需的酶。但无5'一3'外切酶 活性。 二、真核细胞的DNA聚合酶 真核细胞的DNA聚合酶有5种,即DNA聚合酶a、B、Y、8和e。DNA聚合酶a负 责随从链的合成,无有3'→5'外切酶活性,DNA聚合酶8和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)负贵前导链的合成有3'-→5外切酶活性。PCNA是作为DNA聚合酶 δ活性所需的一种辅助蛋白,有与E.coli DNA聚合酶Ⅲ的B亚基类似的结构和功能,形成 环状的夹钳,大大地增强DNA聚合酶δ的续进性。DNA聚合酶Y负责线粒体 DNA(mitochondria DNA,mt DNA)的复制,DNA聚合酶B和e的功能为DNA的修复。 三、解旋、解链酶类 复制时DNA双螺旋要解开,才能在原来的母链上合成新链。复制在不断延伸,螺旋 要不断解开。若每秒钟复制1000个碱基对,则要解旋100次。这样必然在复制前方产生 很大的张力,使DNA缠结,这要靠DNA拓扑异构酶等来解决。 (一)DNA解链酶 DNA复制时,复制开始部位的DNA双螺旋必须解开成单链,模板链上的碱基才能以 碱基配对原则,指导新链的合成。解开DNA双螺旋的酶有多种,称为DNA解链酶(DNA helicase),该酶具有ATP酶的活性,在ATP的存在下,该酶能解开DNA双链,每解开I 对碱基消耗2个ATP (二)单链DNA结合蛋白 单链DNA结合蛋白(single strand binding protein,SSB)或螺旋去稳定蛋白(helix destabilizing protein HDP),能与已被解链酶解开的单链DNA结合,以维持模板处于单链状 态,又可保护其不被核酸酶水解。单链DNA结合SSB后既可避免重新形成双链的倾向, 又可避免自身发夹黑旋的形成,还能使前端双螺旋的稳定性降低,易被解开。当DNA聚 合酶在模板上前进,逐个接上脱氧核苷酸时,SSB即不断脱离,又不断与新解开的链结合。 (三)DNA拓扑异构酶 拓扑一词是指物体作弹性移位而又保持物体不变的性质。DNA拓扑异构酶(topoiso- merase)有两类:其中拓扑异构酶I,曾有过多种其他名称如转轴酶、解缠酶等。它能切断 DNA双链中的一股,使DNA解链旋转时不致缠结,解除张力后又把切口封闭不需ATP, 作用是减少负超螺旋。拓扑异构酶Ⅱ,又称旋转酶(gyrase),暂时切断DNA双链,使另 DNA双链经过此切口,随后又再封闭切口。需ATP,增加负超螺旋。 四、引发体 引发体(primosome)是由多种蛋白质及酶组成,是DNA复制开始所必需的。引发体中(三) DNA 聚合酶Ⅲ 此酶是一个多聚酶,由 10 种不同亚基组成的( 图 12- 8),称为 DNA 聚合酶Ⅲ全酶(DNA po1ymerase Ⅲ ho1oenzyme)。它具有三个特点: DNA 聚合酶Ⅲ催化活性比 DNA 聚合酶Ⅰ 高很多倍,每秒可催化 1 000 个核苷酸的聚合,而 DNA 聚合酶Ⅰ每秒仅催化 16~20 个核苷 酸聚合。③DNA 聚合酶Ⅲ不但催化活性大、合成速度快,而且由于具有 3′→5′外切酶活性, 产物真实性高。所以,大肠杆菌 DNA 聚合酶Ⅲ是 DNA 复制必需的酶。但无 5′→3′外切酶 活性。 二、真核细胞的 DNA 聚合酶 真核细胞的 DNA 聚合酶有 5 种,即 DNA 聚合酶 α、β、γ、δ 和 ε。DNA 聚合酶 α 负 责随从链的合成,无有 3′→5′外切酶活性,DNA 聚合酶 δ 和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)负责前导链的合成有 3′→5′外切酶活性。PCNA 是作为 DNA 聚合酶 δ 活性所需的一种辅助蛋白,有与 E.coli DNA 聚合酶Ⅲ的 β 亚基类似的结构和功能,形成 环状的夹钳,大大地增强 DNA 聚合酶 δ 的续进性。DNA 聚合酶 γ 负责线粒体 DNA(mitochondria DNA, mt DNA)的复制,DNA 聚合酶 β 和 ε 的功能为 DNA 的修复。 三、解旋、解链酶类 复制时 DNA 双螺旋要解开,才能在原来的母链上合成新链。复制在不断延伸,螺旋 要不断解开。若每秒钟复制 1 000 个碱基对,则要解旋 100 次。这样必然在复制前方产生 很大的张力,使 DNA 缠结,这要靠 DNA 拓扑异构酶等来解决。 (一) DNA 解链酶 DNA 复制时,复制开始部位的 DNA 双螺旋必须解开成单链,模板链上的碱基才能以 碱基配对原则,指导新链的合成。解开 DNA 双螺旋的酶有多种,称为 DNA 解链酶(DNA helicase),该酶具有 ATP 酶的活性,在 ATP 的存在下,该酶能解开 DNA 双链,每解开 1 对碱基消耗 2 个 ATP。 (二) 单链 DNA 结合蛋白 单链 DNA 结合蛋白(single strand binding protein,SSB)或螺旋去稳定蛋白(helix destabilizing protein HDP),能与已被解链酶解开的单链 DNA 结合,以维持模板处于单链状 态,又可保护其不被核酸酶水解。单链 DNA 结合 SSB 后既可避免重新形成双链的倾向, 又可避免自身发夹螺旋的形成,还能使前端双螺旋的稳定性降低,易被解开。当 DNA 聚 合酶在模板上前进,逐个接上脱氧核苷酸时,SSB 即不断脱离,又不断与新解开的链结合。 (三) DNA 拓扑异构酶 拓扑一词是指物体作弹性移位而又保持物体不变的性质。DNA 拓扑异构酶(topoiso￾merase)有两类:其中拓扑异构酶Ⅰ,曾有过多种其他名称如转轴酶、解缠酶等。它能切断 DNA 双链中的一股,使 DNA 解链旋转时不致缠结,解除张力后又把切口封闭不需 ATP, 作用是减少负超螺旋。拓扑异构酶Ⅱ,又称旋转酶(gyrase),暂时切断 DNA 双链,使另一 DNA 双链经过此切口,随后又再封闭切口。需 ATP,增加负超螺旋。 四、引发体 引发体(primosome)是由多种蛋白质及酶组成,是 DNA 复制开始所必需的。引发体中
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