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 |
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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 |
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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。