首页 >
DNA旋转酶
✍ dations ◷ 2025-04-25 01:08:30 #DNA旋转酶
DNA旋转酶(DNA Gyrase),经常简称为旋转酶,是一种II类的拓扑异构酶(Type II Topoisomerase)(EC编号5.99.1.3),它的酶作用底物为ccc型环状DNA(Covalently Closed Circular DNA),作用是加入负超螺旋(Negative Supercoil)或松弛正超螺旋(Positive Supercoil)。旋转酶可以让DNA形成一个环状的结构(拓扑学上来说是一个正超螺旋的环环状的结构),通过切开一段DNA并让另一段DNA通过形成一个负超螺旋的环状结构。在这个过程中环绕数(Linking Number)减少了2(从正超螺旋Lk=+1到负超螺旋Lk=-1,ΔLk=-2)。他的主要功用为纾解解旋酶解开DNA旋转时所造成的压力,因为解压缩旋转时会造成极大的逆旋转压。依据现今提出的酶学模型(如图) 旋转酶和cccDNA接合(G片段)形成Gyrase-DNA复合体;DNA被切开,但是形成的两段DNA末端的磷酸和旋转酶上的酪氨酸形成磷酸酯键,化学能被保留,这个过程不需要ATP;旋转酶将和G片段相邻的一段DNA(T片段)通过G片段的切开处,引入负超螺旋,这个过程消耗两个ATP,称为DNA的易位(DNA Translocation),喹诺酮类抗生素(Quinolones)阻碍这一步酶促反应;当DNA易位完成,切开的DNA的末端的羟基(3'-OH)攻击于旋转酶酪氨酸相结合的磷酸重新形成磷酸二酯键,这个过程不需要ATP,DNA-螺旋酶复合体回到图示的Gyrase-DNA复合体状态,螺旋酶可以脱离DNA或进入下一个引入负超螺旋的过程。细菌的染色体和质粒大多为环状,在DNA的转录和复制时有严重的拓扑问题(Topological Problem),因为在转录或复制时在聚合酶的前端会产生正超螺旋(根据拓扑学公式:Lk=Tw+Wr,解开双螺旋会使Tw减少,Lk在环状DNA没有打开的情况下不会改变,所以Wr一定增加)。产生的正超螺旋,当达到某种程度时会产生张力阻碍DNA双螺旋的解旋进而阻碍DNA的转录或复制。所以旋转酶必须引入负超螺旋或松弛正超螺旋来保证转录和复制正常进行。旋转酶只存在于细菌中,并没有在真核细胞发现这种酶,所以很多抗生素如喹诺酮类抗生素和新生霉素都以这个酶作为目标。喹诺酮类抗生素包括萘啶酸(Nalidixic acid)和诺氟沙星(Norfloxacin),很早就被用于治疗,但是直到发现旋转酶才明白它的作用机理:它们不阻碍旋转酶切开DNA链,但是阻碍DNA易位,DNA不能重新连接而使DNA形成碎片,起到杀菌的作用。
相关
- 琥珀琥珀是松科松属植物的树脂化石,并非树的汁液,其状态透明似水晶,色泽如玛瑙。不透明的琥珀又称蜜蜡。自新石器时代开始,它的美就被人们赞誉。琥珀能制成各种装饰品,是从古至今备受
- 苯妥英苯妥英(Phenytoin,或称diphenyl hydantoin),常见商品名大仑丁(Dilantin),是一种抗惊厥药物(英语:anticonvulsant)。该药在治疗强直-阵挛性发作及部分发作(英语:partial seizure)有治疗效果
- 太阳能太阳能(英语:Solar energy),是指来自太阳辐射出的光和热被不断发展的一系列技术所利用的一种能量,如,太阳热能集热器(英语:Solar thermal collector),太阳能光伏发电,太阳热能发电,和人
- 临高语临高语,又称临高话,是海南岛北部临高人所使用的一种语言,属于侗台语系,使用人数约60万。尽管临高人被认为是汉族人,但临高话并非汉语的一种。临高语一般分成东西两种方言:15-17个
- S期S期是细胞周期中进行DNA复制的时期,发生于G1期后,G2期前。细致而准确的DNA复制对于避免可能导致细胞死亡或疾病的遗传变异是必要的,因此真核生物中调控DNA复制的过程高度保守。
- 奶粉奶粉、乳粉主要是指以牛的乳汁为原料,经过消毒、脱脂、脱水、干燥等工艺制成的粉末。也可指为使用山羊等其他动物的乳汁生产的产品。 奶粉为再加工品,而非原态食物。奶粉按生
- 灰汤温泉灰汤温泉,位于湖南省长沙市宁乡县灰汤镇西南的东务山下,乌江河畔,距离宁乡县城45千米,是三国时期蜀国丞相蒋琬的故乡。因此地温泉沸腾如滚汤,热气腾腾如灰雾,故而命名为“灰汤”。
- 微型国家微型国家(Microstate)的概念在国际上并无严格定义,一般是指领土面积排在世界末游,海域管辖范围不大的国家,其中一些由于领土问题而未被广泛承认。一般来说微型国家因为其国土狭小
- 节肢动物门节肢动物是动物的一类/门,由昆虫纲、甲壳纲、蛛形纲等外骨骼动物组成被称为节肢动物门(学名:Arthropoda)的分类单位。为动物界中所属物种最多的一门, 已被人类命名的昆虫类就有超
- 林达尔托马斯·罗伯特·林达尔(瑞典语:Tomas Robert Lindahl,1938年1月28日-),瑞典-英国医学家,专门从事癌症研究。他是挪威科学和文学研究院的成员。2010年,他因对DNA修复的研究被授予英