dna聚合酶的作用部位（dna聚合酶）

大家好，我是小夏，我來為大家解答以上問題。dna聚合酶的作用部位，dna聚合酶很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

DNA聚合酶的種類很多，它們在細胞中的DNA復制過程中起著重要的作用。DNA聚合酶有DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類。基因工程中很多步驟都需要DNA聚合酶催化DNA體外合成反應，這些酶作用時大多都需要模板，合成產物的序列與模板互補。基因工程常用的DNA聚合酶有：①大腸桿菌聚合酶Ⅰ(全酶)；②大腸桿菌聚合酶Ⅰ大片段(Klenow片段)；③T4噬菌體DNA聚合酶；④T7噬菌體聚合酶及經修飾的T7噬菌體聚合酶(測序酶)，⑤耐熱DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)；⑥末端轉移酶(末端脫氧核苷酸轉移酶，也屬DNA聚合酶)；⑦逆轉錄酶(依賴于RNA的DNA聚合酶)。

DNA聚合酶Ⅰ是基因工程中最常用的工具酶。DNA聚合酶Ⅱ是一條120kD的肽鏈，催化5′→3′方向合成DNA，也具有3′→5′外切酶活性但沒有5′→3′外切酶活性。可能在當細胞DNA受到化學或物理損傷時，DNA聚合酶Ⅱ在修復過程中起特殊作用。DNA聚合酶Ⅲ全酶是一種大于250kD，由多種亞基組成的蛋白質，它是不對稱的二聚體，兩個亞基可分別同時催化前導鏈(leadingstrand)及后隨鏈的合成。DNA聚合Ⅲ與DNA聚合酶Ⅰ相同，也具有3′→5′外切酶活性。在DNA聚合作用中，核苷酸添加的錯誤率達1/1000。由于DNA聚合酶Ⅰ和DNA聚合酶Ⅲ全酶的3′→5′外切酶活性，可以終止核苷酸加入并除去錯誤核苷酸，然后可繼續加入正確的核苷酸，可將錯誤率減少到百萬分之一或更少。

大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ(全酶)：DNA聚合酶Ⅰ的分子量為109kD，是一條約1000個氨基酸殘基的多肽鏈。它具有三種活性：①5′→3′DNA聚合酶活性(能以單鏈DNA為模板，在3′-OH引物的引導下，按5′→3′方向，合成互補的DNA序列)，②3′→5′外切核酸酶活性(能夠去除延長的核酸鏈上的3′-OH末端上的核苷酸，可以沿3′→5′方向降解雙鏈或單DNA鏈DNA，釋放5′-單核苷酸)，③5′→3′外切核酸酶活性(能從DNA鏈5′-OH末端降解雙螺旋DNA的一條鏈，沿5′→3′方向，釋放出單核苷酸或寡核苷酸)。DNA聚合酶Ⅰ的主要用途：①用切口平移方法標記DNA(可作雜交探針)，②利用其5′→3′外切核酸酶活性降解寡核苷酸作為合成cDNA第二鏈的引物，③用于對DNA分子的3′突出尾進行末端標記，用于DNA序列分析。

大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ大片斷(KLENOW)：KLENOW片斷是用枯草桿菌蛋白酶裂解完整的DNA聚合酶Ⅰ產生，或通過克隆技術而獲得。此酶是單一多肽鏈，分子量76kD。它具有5′→3′聚合酶活性和3′→5′外切酶活性，而無5′→3′外切酶活性。Klenow片段的主要用途：①補平限制性內切酶切割DNA產生的3′凹端；②用［32P］dBTP補平3′凹端，對DNA片段進行末端標記；③對帶3′突出端的DNA進行末端標記；④在cDNA克隆中，用于合成cDNA第二鏈；⑤在體外誘變中，用于從單鏈模板合成雙鏈DNA；⑥應用雙脫氧鏈末端終止法進行DNA測序。

T4噬菌體DNA聚合酶：T4噬菌體DNA聚合酶(分子為114kD)，與Klenow片斷相似的是：都具有5′→3′聚合酶活性及3′→5′外切核酸酶活性。其3′→5′外切酶活性對單鏈DNA的作用比對雙鏈DNA的作用更強。它的外切核酸酶活性比Klenow片段要強200倍。由于它不從單鏈DNA模板上置換寡核酸引物，因此在體外誘變反應中，它的效率比Klenow片段更強。它的主要用途：①補平或標記限制性內切酶消化DNA后產生的3′凹端，②對帶有3′突出端的DNA分子進行末端標記；③標記用作探針的DNA片段。④將雙鏈DNA的末端轉化成為平端。⑤使結合于單鏈DNA模板上的誘變寡核苷酸引物得到延伸。

Ts噬菌體DNA聚合酶及由此改造的測序酶：T7噬菌體感染大腸桿菌誘生的DNA聚合酶，是兩種緊密結合的蛋白質的復合體。這兩種蛋白質一種是T7噬菌體基因5蛋白，另一種是宿主蛋白的硫氧還原蛋白。該酶是所有已知DNA聚合酶中持續合成能力最強的一個，它所催化合成的DNA的平均長度要比其他DNA聚合酶催化合成的DNA平均長度大得多。它的3′→5′外切核酸酶活性約為Klenow片段的1000倍。它沒有5′→3′外切酶核酸酸活性。它的主要用途：①用于拷貝長段模板的引物延伸反應，②通過補平或交換(置換)反應進行快速末端標記。

T7噬菌體聚合酶中基因5蛋白中一個結構區，與大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ的DNA結合處及聚合結構區高度同源。這一結合及聚合結構區包含了該蛋白近羥基端的序列，而其氨其端則具有強有力的3′→5′外切核酸活性。用氧作還原劑把該酶分子與氧及二價鐵離子處理可使酶3′→5′外切核酸酶活性滅活而保留其聚合酶活性。改造后的酶的持續合成能力很強，是雙脫氧鏈終止法對長段DNA進行測序的理想用酶。后來由UnitedStatesBiochemical公司以測序酶(sequenase)作為商品名投放市場，現在已通過基因工程手段生產出一種改進的測序酶(2.0版)，它完全喪失了外切核酸酶活性。

耐熱DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)：這是一種耐熱的依賴DNA的DNA聚合酶(分子量65kD，原是從嗜熱的水生菌Thermusaquaticus中純化來的，現在以基因工程生產并出售(AmpliTaqTM)。這些酶具有依賴于聚合物5′→3′外切核酸酶活性。用途：①用于DNA測序，②用于聚合酶鏈式反應(PCR)對DNA片段進行體外擴增。

末端轉移酶：從動物胸腺和骨髓中提取。此酶催化脫氧核苷酸添加到DNA分別的3′-OH末端上，催化作用不要求有模板，但需Co2+的存在。末端轉移酶可作一群DNA分子的3′-OH末端接上寡dA或dC，而給另一群DNA分子的3′-OH末端接上寡dT或dG，混合這兩群分子，即可使同聚物尾部退火形成環狀分子。用途：①給載體或cDNA加上互補的同聚尾，②用于DNA片段3′末端的放射同位素標記。

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