DNA回旋酶

DNA gyrase；gyrase

又称回旋酶，促旋酶，旋转酶。属于解链酶(unwinding enzymes)类中的一种，属拓扑异构酶II(type II topoisomerase；topo II)，该酶首先在大肠杆菌中发现。分别由两个α亚基和两个β亚基组成，分子量4×10^5(其中，α亚基分子量约1.05×105，β亚基分子量约9.5×104)。它的作用是在水解ATP的同时能使松弛态环状DNA转变为负超螺旋DNA。这一作用很复杂，涉及三个步骤：(1)首先DNA回旋酶与DNA结合，使环状DNA扭曲而形成一个“右手结”结构，在这一过程中形成一个稳定的正超螺旋，同时又引入一个负超螺旋；(2)然后该酶在右手结的背后打断双链DNA，并将其搭在另一条双链的前面，这样就将右手性正超螺旋变为左手性负超螺旋；(3)最后将断点连接起来。DNA负超螺旋的引入能使打断碱基对所需的能量降低约4.1kJ mol-1，有利于将DNA双链分开。在复制过程中，当DNA新链在模板上形成后，DNA回旋酶将复制好的DNA双链变为天然的负超螺旋的构型，此过程需ATP水解供能。若缺乏ATP，则该酶催化负超螺旋松弛。