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  李勝利2008 2013-10-09 00:00:00

  高中水平的限制酶 (1)主要來源 ：原核生物。 (2)特點(diǎn)：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子，即限制酶具有專一性。限制酶特異性識(shí)別的切割部位都具有回文序列。即在切割部位，一條鏈正向讀的堿基順序，與另一條鏈反向讀的順序完全一致。 (3)在原核細(xì)胞中的作用 ：能將外來的DNA切斷，即能夠限制異源DNA的侵入并使之失去活力，但對自己的DNA卻無損害作用，這樣可以保護(hù)細(xì)胞原有的遺傳信息。由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進(jìn)行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶)。 (4)作用結(jié)果 ：限制酶切割DNA產(chǎn)生的DNA末端有黏性末端和平末端兩種形式。當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的ZX軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端；當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的ZX軸線處切開時(shí)，產(chǎn)生平末端。 (5)限制酶不是一種酶，而是一類酶 ，迄今已分離得到4000多種限制酶。 對限制酶的知識(shí)加深 傳統(tǒng)上將限制性內(nèi)切酶按照亞基組成、酶切位置、識(shí)別位點(diǎn)、輔助因子等因素劃分為三大類。然而，蛋白測序的結(jié)果表明，限制性內(nèi)切酶的變化多種多樣，若從分子水平上分類，則應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這三種。 I型限制性內(nèi)切酶 是一類兼有限制性內(nèi)切酶和修飾酶活性的多個(gè)亞基的蛋白復(fù)合體。它們在識(shí)別位點(diǎn)很遠(yuǎn)的地方任意切割DNA鏈。以前人們認(rèn)為I型限制性內(nèi)切酶很稀有，但現(xiàn)在通過對基因組測序的結(jié)果發(fā)現(xiàn)這一類酶其實(shí)很常見；盡管I型酶在生化研究中很有意義，但由于不產(chǎn)生確定的限制片段和明確的跑膠條帶，因而不具備實(shí)用性。 II型酶在其識(shí)別位點(diǎn)之中或臨近的確定位點(diǎn)特異地切開DNA鏈。它們產(chǎn)生確定的限制片段和跑膠條帶，因此是三類限制性內(nèi)切酶中 唯yi用于DNA分析和克隆 的一類。II型限制性內(nèi)切酶由一群性狀和來源都不盡相同的蛋白組成，因而任意一種限制性內(nèi)切酶的氨基酸序列可能與另一種限制性內(nèi)切酶的氨基酸序列截然不同。實(shí)際上，從已知的情況上看，這些酶很可能是在進(jìn)化過程中各自獨(dú)立產(chǎn)生的，而非來源于同一個(gè)祖先。 II型限制性內(nèi)切酶中Z普遍的是象Hha I、Hind III和Not I這樣在識(shí)別序列中進(jìn)行切割的酶。這一類酶是構(gòu)成商業(yè)化酶的主要部分。 大部分這類酶都以同二聚體的形式結(jié)合到DNA上，因而識(shí)別的是對稱序列 ；但有極少的酶作為單聚體結(jié)合到DNA上，識(shí)別非對稱序列。一些酶識(shí)別連續(xù)的序列（如EcoR I識(shí)別GAATTC）；而另一些識(shí)別不連續(xù)的序列（如Bgl I識(shí)別GCCNNNNNGGC）。限制性內(nèi)切酶的切割后產(chǎn)生一個(gè)3'羥基端和一個(gè)5'磷酸基團(tuán)。它們的活性要求鎂離子，而相應(yīng)的修飾酶則需要S-甲硫氨酸腺苷的存在。這些酶一般都比較小，亞基一般都在200-300個(gè)氨基酸左右。 另一種比較常見的酶是所謂的IIS型酶，比如Fok I和Alw I，它們在識(shí)別位點(diǎn)之外切開DNA。這些酶的大小居中，約為400-650個(gè)氨基酸左右；它們識(shí)別連續(xù)的非對稱序列，有一個(gè)結(jié)合識(shí)別位點(diǎn)的域和一個(gè)專門切割DNA的功能域。一般認(rèn)為這些酶主要以單體的形式結(jié)合到DNA上，但與臨近的酶結(jié)合成二聚體，協(xié)同切開DNA鏈。因此一些IIS型的酶在切割有多個(gè)識(shí)別位點(diǎn)的DNA分子時(shí)，活性可能更高。 第三種II型限制性內(nèi)切酶（有時(shí)也被稱為IV型限制性內(nèi)切酶）是一類較大的、集限制和修飾功能于一體的酶，通常由850-1250個(gè)堿基組成，在同一條多肽鏈上同時(shí)具有限制和修飾酶活性。有些酶識(shí)別連續(xù)序列，并在識(shí)別位點(diǎn)的一端切開DNA鏈；而另一些酶識(shí)別不連續(xù)的序列（如Bcg I：CGANNNNNNTGC），并在識(shí)別位點(diǎn)的兩端切開DNA鏈，產(chǎn)生一小段含識(shí)別序列的片段。這些酶的氨基酸序列各不相同，但其結(jié)構(gòu)組成是一致的。他們在N端由一個(gè)負(fù)責(zé)切開DNA的功能域，這個(gè)域又與DNA修飾域連接；此外還有一到兩個(gè)識(shí)別特異DNA序列的功能域構(gòu)成C端，或以獨(dú)立的亞基形式存在。當(dāng)這些酶與底物結(jié)合時(shí)，它們或行使限制性內(nèi)切酶的功能切開底物，或作為修飾酶將其甲基化。 III型限制性內(nèi)切酶 也是兼有限制-修飾兩種功能的酶。

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