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聚合酶的分类与作用解析

聚合酶聚合酶-简介

聚合酶结构图聚合酶结构图

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。

聚合酶聚合酶-分类

聚合酶医学用途聚合酶医学用途

可分为以下几个类群:(1)依赖DNA的DNA聚合酶;(2)依赖RNA的DNA聚合酶;(3)依赖DNA的RNA聚合酶;(4)依赖RNA的RNA聚合酶。前两者是DNA聚合酶,它使DNA复制链按模板顺序延长。如在原核生物中仅就大肠杆菌中已被发现的就有三种(分别简称为PolⅠ,PolⅡ和PolⅢ等);DNA聚合酶只能在有引物的基础上,即在DNA或RNA引物的3′-OH延伸,这DNA的合成方向记为5′→3′。换言之DNA聚合酶催化反应除底物(αNTP)外,还需要Mg2、模板DNA和引物,迄今细胞内尚无发现可从单体起始DNA的合成。同样,上述(3)和(4)是催化RNA生物合成反应中最主要的RNA合成酶,它们以四种三磷酸核糖核苷(NTP)为底物,并需有DNA模板以及Mn2 及Mg2 的存在下,在前一个核苷酸3′-OH与下一个核苷酸的5′-P聚合形成3′,5′-磷酸二酯键,其新生链的方向也是5′→3′。RNA聚合酶也大量存在于原核和真核生物的细胞中。如大肠杆菌RNA聚合酶分子量4.8×105,由5条多肽链组成,分别命名为α,α,β,β′,和γ,全酶可用α2ββ′λ表示。真核生物RNA聚合酶分子大于5×105,由10~12个大小不等亚基组成。聚合酶除作为自然界生命活动中不可缺少的组分外,在实验室中大多用作生命科学研究的工具酶类之一。