DNA聚合酶作用部位是磷酸二酯键。1、聚合作用:在引物RNA-OH末端dna聚合酶作用部位,以dNTP为底物,按模板DNA上的指令,即A与T,C与G的配对原则,逐步逐个、连续地将dNTP加到延伸中的DNA分子3′-OH末端,逐步合成延长中的子链DNA。这是DNA聚合酶的主要作用;当加入的核苷酸与模板不互补而游离时则被3’→5’外切酶切除,以便重新在这个位置上聚合对应的核苷酸,可见,3’→5’外切酶活性对DNA复制真实性的维持是十分重要的。以保证复制过程的保真性和准确性;3、5’→3’外切酶活性(切除修复作用):该活性是从5’→3’方向水解DNA延长链前方的DNA链(即只对DNA上双链处的磷酸二酯键有切割作用),主要产生5’—脱氧核苷酸。这种酶活性在DNA损伤的修复中可能起着重要作用。1、DNA聚合酶可以在每一个新掺入的核苷酸与模板链之间进行仔细地监测。只有在配对正确的情况下,它才会催化核苷酸之间聚合形成磷酸二酯键。2、即使当DNA聚合酶的监测偶然失误,掺入了错误的核苷酸,它还能通过校读的功能纠正错误。
1、DNA聚合酶:用于DNA的复制,把单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上,作用的位点是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
2、DNA连接酶:用于连接两个DNA片段,作用的位点是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
3、解旋酶:在DNA复制和转录时用于打开DNA的双螺旋结构,就是断裂两条链的H键。
4、限制性内切酶:专一性的切割DNA,不同的酶有不同的识别位点,作用的位点是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
5、DNA水解酶就是DNA酶,不同的实验室对这个酶都有自己的简称,可以水解DNA链。作用类似于限制性酶,都是切割DNA分子,但是水解酶一般专一性不强。作用的位点是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
DNA聚合酶 是连接各个脱氧核苷酸的磷酸二酯键的,在DNA复制时作用
polymerase又称DNA聚合酶。系专司生物催化合成脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的一类酶的统称。1957年,美国科学家阿瑟·科恩伯格(Arthur Kornberg)首次在大肠杆菌中发现DNA聚合酶,这种酶被称为DNA聚合酶I(DNA polymerase I,简称:Pol I)。1970年,德国科学家罗尔夫·克尼佩尔斯(Rolf Knippers)发现DNA聚合酶II(Pol II)。随后,DNA聚合酶III(Pol III)被发现。原核生物中主要的DNA聚合酶及负责染色体复制的是Pol III。
发现
在50年代的中期,A. Kornberg和他的同事们就想到DNA的复制必然是一种酶的催化作用,于是决心分离出这种酶并研究其结构和作用机制。为了达到这个目的,他们分离的蛋白,然后加到体外合成系统中即同位素标记的dNTP、Mg2+及模板DNA,经过大量的工作,于1956年终于发现了DNA聚合酶Ⅰ(DNA polymerase Ⅰ,DNA pol Ⅰ)原来称为Kornberg酶。以后又相续发现了DNA pol Ⅱ和DNA pol Ⅲ。开始人们以为DNA pol I是细菌中DNA复制主要的酶类,后来发现DNA pol Ⅰ的突变株照样可以复制,才清楚它并不是主角。现已知道在DNA复制中起主导作用的是DNA pol Ⅲ,至于pol Ⅱ的功能如今还不十分清楚。DNA聚合酶的共同特点是:
⑴需要提供合成模板;⑵不能起始新的DNA链,必须要有引物提供3’-OH;⑶合成的方向都是5’→3’⑷除聚合DNA外还有其它功能。
所有原核和真核的DNA聚合酶都具有相同的合成活性,都可以在3’-OH上加核苷酸使链延伸,其速率为1000 Nt/min。加什么核苷酸是根据和模板链上的碱基互补的原则而定的。
E.coli的DNA pol Ⅰ涉及DNA损伤修复,在半保留复制中起辅助的作用。DNA pol Ⅱ在修复损伤中也是有重要的作用。DNA pol Ⅲ是一种多亚基的蛋白。在DNA新链的从头合成(de novo)中起复制酶的作用。
DNA聚合酶的作用
[1]聚合作用:在引物RNA’-OH末端,以dNTP为底物,按模板DNA上的指令由DNApolⅠ逐个将核苷酸加上去,就是DNApolⅠ的聚合作用。
[2]3’→5’外切酶活性——校对作用:这种酶活性的主要功能是从3’→5’方向识别和切除不配对的DNA生长链末端的核苷酸。
[3]5’→3’外切酶活性——切除修复作用:5’→3’外切酶活性就是从5’→3’方向水解DNA生长链前方的DNA链,主要产生5′-脱氧核苷酸。
[4]焦磷酸解作用:DNApolⅠ的这种活性可以催化3’末端焦磷酸解DNA分子。这种作用就是无机焦磷酸分解DNA生长链,可以认为是DNA聚合作用的逆反应,而且这种水解DNA链作用需要有模板DNA的存在。
[5]焦磷酸交换作用:催化dNTP末端的PPi同无机焦磷酸的交换反应。反应式为32P32Pi+dNPPP←dNP32P32P+PPi→DNA