第二节DNA复制的酶学DNA复制的体系底物：dNTP(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)；
聚合酶(polymerase)：依赖DNA的DNA聚合酶，简写为DNA-
pol或DDDP； 模板(template)：解开成单链的DNA母链； 引物(primer)：提供3′-OH末
端的寡核苷酸； 其他的酶和蛋白质因子 一、DNA聚合酶 催化dNTP聚合到核酸链上的酶。是DNA复制的
主要酶。 全称叫依赖DNA的DNA聚合酶（DNAdependentDNApolymerase）或DNA指 导的DN
A聚合酶（DNA-directedDNApolymerase），均缩写为DDDP。 (一)DNA聚合酶催
化的反应 1.5′至3′的聚合活性 催化四种dNTP一个一个地接到DNA链上去。 (dNMP)n
+dNTP→(dNMP)n+1+PPi 聚合反应机理： 聚合反应的特点： (1)以单链D
NA为模板 (2)以dNTP为原料 (3)引物提供3′-OH (4)聚合方向为5′→3′
2.核酸外切酶活性(二)DNA聚合酶的种类 1.原核生物的DNA聚合酶 DNA-polI:单一肽链
的大分子曾被称为复制酶(replicase)含量最多可被水解成两个片段小片段(N端)：具有5′→3′外切酶活性；大片段(
C端)：具有聚合活性和3′→5′外切酶活性，也称为Klenow片段，是常用的工具酶。 DNA-polIII:由1
0种亚基组成的不对称聚合体催化效率最高2.真核生物的DNA聚合酶DNA-pol?复制中延长随从链DNA-
pol?没有其他pol时才起作用DNA-pol?催化线粒体DNA的复制DNA-pol?复制中延长
领头链DNA-pol?校读、修复和填补缺口(三)复制的保真性(fidelity) 至少依赖三种机制：
1.遵守严格的碱基配对规律； 2.聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能； 3.复制中的即时校读功能。 二、解旋解
链酶类 解开并理顺DNA双链，维持DNA处于单链状态。主要有解螺旋酶、DNA拓扑异构酶和单链DNA结
合蛋白。(一)解螺旋酶(helicase): 模板对复制的指导作用在于碱基的准确 配对，而碱基却埋在
双螺旋的内部。只有把DNA解开成单链，它才能起模板作用。 解螺旋酶是最早发现的与复制有关的蛋白质，当时称
为rep蛋白。作用是利用ATP供能，解开DNA双链。 复制相关蛋白的基因：dnaA、dnaB、dnaC…
…dnaX 相应的表达产物蛋白质：DnaA、DnaB、DnaC……DnaX DnaA：辨认复制起始
位点 DnaB：解螺旋酶 DnaC：辅助解螺旋酶使其在起始点上 结合并打开双链。 (二)单链DN
A结合蛋白(SSB): SSB曾被称为螺旋反稳定蛋白（HDP）。在大肠杆菌，它是由177个氨基酸残基组成的同四聚
体，结合单链DNA的跨度约32个核苷酸单位。 SSB与解开的DNA单链紧密结合，防止重新形成双链，并免受核酸
酶降解。在复制中维持模板处于单链状态。(三)DNA拓扑异构酶(topoisomerase):拓扑：
是指物体或图像作弹性移位而又保 持物体不变的性质。 拓扑异构酶：是一类可改变DNA拓扑性质 的酶。对DNA分子的作用是既能水
解、又 能连接磷酸二酯键。可松弛DNA超螺旋， 有利于DNA解链。 拓扑异构酶I（topoI）: 在原核
生物曾被称为?－蛋白。主要作用是切开DNA双链中的一股，使DNA解链旋转中不打结，DNA变为松弛状态再封闭切
口。 拓扑异构酶II（topoII）:在原核生物又叫旋转酶(gyrase)。能切断DNA双链，使螺旋松弛。
在ATP参与下，松弛的DNA进入负超螺旋，再连接断端。三、引物酶和引发体引物酶(primase)
: 依赖DNA的RNA聚合酶。催化RNA引物的合成。在大肠杆菌，引物酶是dnaG基因的产物。RNA引物：在
DNA模板的复制起始部位由引物酶催化NTP的聚合，形成短片段的RNA，为DNA聚合提供3′-OH末端。引发体(p
rimosome):是由DnaB、DnaA、DnaC以及其他复制因子一起形成复合体，再结合引物酶形成较大
的聚合体，结合到模板DNA上。复制开始时，在引发体的下游解开双链，再由引物酶催化引物的合成。 四、DNA连接酶（
DNAligase）连接DNA链3?-OH末端和相邻DNA链5?-P 末端，形成磷酸二酯键，从而把两段相
邻的DNA链连接成完整的链。反应需要ATP。 DNA连接酶在复制、DNA修复、重组、剪接中均起缝合缺口
作用。是重要的工具酶之一。PE管材PE管价格PE管材管件http://www.pprpe.cn编辑整理HDPE
管材http://www.jsjyzs.cn编辑整理3′→5′外切酶活性：切除错配的核苷酸5′→3′外切酶活性：
切除引物切除突变的片段复制的主要酶不清切除引物填补空隙修复合成功能+–+5′→3′外切酶活性+++3′→5′外切酶活性+++5′→3′聚合酶活性pol-IIIpol-IIpol-I |
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