DNA聚合酶

DNA聚合酶（DNA ploymerase），全称为依赖于DNA的DNA聚合酶（DNA-dependent DNA polymerase，DNAP）或DNA依赖的DNA聚合酶（DNA-directed DNA polymerase）。此酶催化的反应需要引物、模板，合成方向为5’→3’，也需要Mg²⁺的参与。

分类

可根据同源性分为7类

类型	例子	注文
A	噬菌体：T7噬菌体DNA聚合酶 真核生物：DNA聚合酶γ 细菌：DNA聚合酶I	-
B	真核生物：DNA聚合酶α、DNA聚合酶δ、DNA聚合酶ε 噬菌体：T4噬菌体DNA聚合酶、Φ29噬菌体DNA聚合酶	存在于细菌、古菌和真核中
C	细菌：DNA聚合酶III	只存在于细菌中
D	-	只存在于古菌中，参与DNA复制与修复
X	真核生物：DNA聚合酶β、DNA聚合酶λ、DNA聚合酶μ	-
Y	真核生物：DNA聚合酶η、DNA聚合酶ι、DNA聚合酶κ、DNA聚合酶Rev1 细菌：DNA聚合酶IV、DNA聚合酶V	-
RT	反转录病毒：反转录酶 真核生物：端粒酶	专指逆转录酶

细菌DNA聚合酶

现发现5种：I、II、III、IV、V

比较

性质	DNA聚合酶I	DNA聚合酶II	DNA聚合酶III	DNA聚合酶IV	DNA聚合酶V
结构基因	polA	polB（dinA）	polC（dnaE）（编码α亚基）	-	-
相对分子质量/103	103	90	130	-	-
分子数/细胞	400	100	10	-	-
Vmax（参入的nt·s-1）	16-20	2-5	250-1000	-	-
3'-外切酶活性	√	√	√	-	-
5'-外切酶活性	√	×	×	-	-
进行性/nt	3-200	10000	500000	-	-
突变体表现型	UV敏感、硫酸二甲酯敏感	-	DNA复制温度敏感型	-	-
生物功能	DNA修复、RNA引物切除	DNA修复	染色体DNA复制	属易错DNA聚合酶，参与DNA修复合成、SOS修复中的跨损伤合成

DNA聚合酶I

   DNA聚合酶I于1957年首次分离，又称Kornberg酶，具有5'→3'聚合酶活性（换上正确之碱基）、5'外切酶活性（切除5'端引物）、3'外切酶活性（自我校对用）。此酶可被枯草杆菌蛋白酶和胰蛋白酶分为2部分：大片段-Klenow片段或称Klenow酶，小结构域-3'外切酶活性，大结构域-5'→3'聚合酶活性；小片段-5'外切酶活性。Klenow酶的外形似右手，L-P螺旋（手指）和H-I螺（拇指）旋间有与单链DNA模板结合之位点，宽2.2nm，长3nm，适合结合B-DNA，外切酶活性位于“掌心”处。此酶用于切除3'端复制错配的碱基，并重新合成正确之配对。

DNA聚合酶II

   DNA聚合酶II有5'→3'聚合酶活性和3'外切酶活性，无5'外切酶活性。参与DNA损伤修复。

DNA聚合酶III

   DNA聚合酶III有5'→3'聚合酶活性和3'外切酶活性，分属于不同亚基，无5'外切酶活性。    

聚合酶III

亚基			功能
polIII'	核心酶	α	5'→3'聚合酶活性
		ε	3'-外切酶活性
		θ	α和ε的装配
	τ		将全酶装配到DNA
β			滑动钳（进行性因子）
γ			钳载复合物，有ATP酶活性，帮助装载
δ			钳载复合物
δ'			钳载复合物
χ			钳载复合物
ψ			钳载复合物

   此酶的Vmax更接近体内的实际值，酶量适中，高度进行性。该酶对温度比较敏感。全酶由3部分构成，核心酶（可催化DNA复制）、滑动钳（松散夹住DNA模板，自由地向前滑动，外径8nm，内径3.5nm）、钳载复合物（可耗ATP打开钳子）。

DNA聚合酶IV

   合成任性，不按照碱基互补配对规律，为易错DNA聚合酶，参与DNA合成，尤其是SOS修复过程中的跨损伤合成。

DNA聚合酶V

   合成任性，不按照碱基互补配对规律，为易错DNA聚合酶，参与DNA合成，尤其是SOS修复过程中的跨损伤合成。