拓扑异构酶DNA拓扑异构酶催化反应

发布网友发布时间：2024-08-19 19:08

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热心网友时间：2024-08-22 21:44

拓扑异构酶是一种特殊的酶，其核心作用在于通过断裂DNA的磷酸二酯键，进而改变DNA链环数，这使其兼具DNA内切酶和DNA连接酶的特性。它们在反应过程中，断裂与连接是紧密相连的，不能独立进行。对于拓扑异构酶（包括Ⅰ型和Ⅱ型），其工作原理可以用符号转化模型来解释，如图所示（左中）。

除了拓扑异构酶，一些能够插入DNA碱基间的试剂，如片状的染料分子，也能影响DNA拓扑状态。例如，溴化乙锭（ethidium bromide）就是一个典型例子。以SV40的CCC分子为例，未加入染料时，DNA呈现负超螺旋，沉降常数为21S。当染料分子与核苷酸的比例为0.05时，DNA变为松弛状态，沉降数减小至16S；随着染料比例增加到0.09，DNA恢复正超螺旋，沉降常数再次接近21S。这一过程在右图中清晰体现，但需注意，溴化乙锭并未改变Lk值，而是通过染料分子的嵌入，增强了DNA局部二级结构的紧密程度。随着染料分子的增加，负超螺旋先减少直至消失，随后正超螺旋逐渐增多，这与单链DNA结合蛋白的作用类似，都是通过改变结构来影响DNA状态。