除了DNA拓撲異構(gòu)酶可以產(chǎn)生異構(gòu)變化以外，很多能夠嵌入相鄰堿基之間影響堿基堆集作用的試劑，特別是片狀的染料分子.也能改變DNA的拓撲狀態(tài)，明顯的例子就是溴化乙錠。例如以SV40的CCC分子與溴化乙錠的結(jié)合試驗為例，當(dāng)沒有染料時，此DNA為負超螺旋，具有較高的沉降常數(shù)(21S);當(dāng)加入染料分子與核苷酸之比為0.05時，沉降數(shù)降至l6S，此時DNA為沒有超螺旋的松弛形式;當(dāng)染料分子和核苷酸的比值增加到0.09時，沉降常數(shù)又上升到大約21S，此時DNA分子為正超螺旋。
不過要注意的是，溴化乙錠并沒有改變Lk值，只不過是由溴化乙錠分子的嵌入，增加了局部DNA二級結(jié)構(gòu)的緊纏狀態(tài)。因而，隨著嵌入染料分子數(shù)的增多，起初表現(xiàn)為負超螺旋的減少與消失，隨后便是正超螺旋的增加。這與單鏈DNA結(jié)合蛋白促進負超螺旋轉(zhuǎn)變?yōu)榕轄罱Y(jié)構(gòu)的情況是類似的。
拓撲異構(gòu)酶
通過切斷DNA的一條或兩條鏈中的磷酸二酯鍵，然后重新纏繞和封口來改變DNA連環(huán)數(shù)的酶。DNA促旋酶。
DNA拓撲異構(gòu)酶
為催化DNA拓撲學(xué)異構(gòu)體相互轉(zhuǎn)變的酶之總稱。催化DNA鏈斷開和結(jié)合的偶聯(lián)反應(yīng)，為了分析體外反應(yīng)機制，用環(huán)狀DNA為底物。在閉環(huán)狀雙鏈DNA的拓撲學(xué)轉(zhuǎn)變中，要暫時的將DNA的一個鏈或兩個鏈切斷，根據(jù)異構(gòu)體化的方式而分為二個型。切斷一個鏈而改變拓撲結(jié)構(gòu)的稱為Ⅰ型拓撲異構(gòu)酶，通過切斷二個鏈來進行的稱為Ⅱ型拓撲異構(gòu)酶。屬于Ⅰ型的拓撲異構(gòu)酶，有大腸桿菌的ω蛋白及各種真核細胞中存在的切斷-結(jié)合酶。
Ⅱ型拓撲異構(gòu)酶，有存在于細菌中的DNA促旋酶、噬菌體T4的拓撲異構(gòu)酶Ⅱ以及真核細胞中依賴ATP的拓撲異構(gòu)酶Ⅱ等。另外，噬菌體λ的irt基因產(chǎn)物和噬菌體φX174的基因A的產(chǎn)物等也具有切斷—結(jié)合酶的活性，可認為是拓撲異構(gòu)酶之一種。Ⅰ型拓撲異構(gòu)酶不需要ATP的能量而催化異構(gòu)體化，作為反應(yīng)的中間產(chǎn)物，在原核生物來說是游離型的5′-OH末端扣3′-磷酸末端與酶形成共價鍵，而真核生物是3′-OH末端5′-磷酸末端與酶形成共價鍵。此酯鍵中所貯存的能量，可能在切斷端的再結(jié)合上起著作用。
使超螺旋DNA在每一切斷—結(jié)合反應(yīng)中，使L數(shù)發(fā)生一種變化，即松弛。將互補的單鏈環(huán)狀DNA轉(zhuǎn)變成具有螺旋結(jié)構(gòu)的雙鏈環(huán)狀DNA，使單鏈DNA打結(jié)或解結(jié)。另外在二個環(huán)狀雙鏈DNA一個分子的一個鏈切斷時，形成鏈環(huán)狀二聚體的分子。
在Ⅱ型拓撲異構(gòu)酶中，DNA促旋酶可單獨催化閉環(huán)狀DNA產(chǎn)生超螺旋，這是獨特的。其它二個型的酶，除可使超螺旋松弛也需要ATP的能量外，還可催化促旋酶的催化反應(yīng)。真核細胞的拓撲異構(gòu)酶Ⅰ，參與核小體的形成，細菌的ω蛋白參與轉(zhuǎn)錄和某種轉(zhuǎn)位子的插入。促旋酶和T4拓撲異構(gòu)酶Ⅱ參與DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程。
DNA拓撲異構(gòu)酶I催化4種反應(yīng)
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②繩結(jié)(knot)的形成;
?、郗h(huán)狀雙鏈分子的形成;
④環(huán)狀雙鏈分子的連接。
作用
?、蛐屯負洚悩?gòu)酶
?、蛐屯負洚悩?gòu)酶巧妙地執(zhí)行了打開DNA雙螺旋的過程。它將DNA的一個雙螺旋結(jié)構(gòu)切開，并讓另一個螺旋從缺口處穿過，在此之后一個雙螺旋便被打開。
結(jié)語：看了上面的內(nèi)容，大家是不是對拓撲異構(gòu)酶有了初步的了解呢，對于拓撲異構(gòu)酶的作用是不是有了一定的了解呢。因此，如果你想要了解dna聚合酶的話，則可以多多以上內(nèi)容哦，相信對你了解dna聚合酶會有所幫助的。
