DNA连接酶
DNA连接酶 连接酶旧称“合成酶”
DNA ligase
DNA连接酶是1967年在三个实验室同时发现的.它是一种封闭DNA链上缺口酶,借助ATP或NAD水解提供的能量催化DNA链的5'-PO4与另一DNA链的3'-OH生成磷酸二酯键.但这两条链必须是与同一条互补链配对结合的(T4DNA连接酶除外),而且必须是两条紧邻DNA链才能被DNA连接酶催化成磷酸二酯键.
一般性质：大肠杆菌的DNA连接酶是一条分子量为75KD的多肽链.对胰蛋白酶敏感,可被其水解.水解后形成的小片段仍具有部份活性,可以催化酶与NAD(而不是ATP)反应形成酶-AMP中间物,但不能继续将AMP转移到DNA上促进磷酸二酯键的形成.DNA连接酶在大肠杆菌细胞中约有300个分子,和DNA聚合酶Ⅰ的分子数相近,这也是比较合理的现象.因为DNA连接酶的主要功能就是在DNA聚合酶Ⅰ催化聚合,填满双链DNA上的单链间隙后封闭DNA双链上的缺口.这在DNA复制、修复和重组中起着重要的作用,连接酶有缺陷的突变株不能进行DNA复制、修复和重组.
噬菌体T4DNA连接酶分子也是一条多肽链,分子量为60KD,其活性很容易被0.2mol/L的KCl和精胺所抑制.此酶的催化过程需要ATP辅助.T4DNA连接酶可连接DNA-DNA,DNA-RNA,RNA-RNA和双链DNA粘性末端或平头末端.另外,NH4C1可以提高在大肠杆菌DNA连接酶的的催化速率,而对T4DNA连接酶则无效.无论是T4DNA连接酶,还是大肠杆菌DNA连接酶都不能催化两条游离的DNA链相连接.
DNA聚合酶
DNA聚合酶 ,以DNA为复制模板,从将DNA由5'端点开始复制到3'端的酶.
在50年代的中期,A.Kornberg和他的同事们就想到DNA的复制必然是一种酶的催化作用,于是决心分离出这种酶并研究其结构和作用机制.为了达到这个目的,他们分离的蛋白,然后加到体外合成系统中即同位素标记的dNTP、Mg2＋及模板DNA,经过大量的工作,于1956年终于发现了DNA聚合酶Ⅰ（DNA polymerase Ⅰ,DNA pol Ⅰ）原来称为Kornberg酶.以后又相续发现了DNA pol Ⅱ和DNA pol Ⅲ.开始人们以为DNA pol I是细菌中DNA复制主要的酶类,后来发现DNA pol Ⅰ的突变株照样可以复制,才清楚它并不是主角.现在已经知道在DNA复制中起主导作用的是DNA pol Ⅲ,至于pol Ⅱ的功能现在还不十分清楚.DNA聚合酶的共同特点是：
（1）需要提供合成模板；（2）不能起始新的DNA链,必须要有引物提供3'－OH；（3）合成的方向都是5'→3'（4）除聚合DNA外还有其它功能.
所有原核和真核的DNA聚合酶都具有相同的合成活性,都可以在3'－OH上加核苷酸使链延伸,其速率为1000 Nt/min.加什么核苷酸是根据和模板链上的碱基互补的原则而定的.
E.coli的DNA pol Ⅰ涉及DNA损伤修复,在半保留复制中起辅助的作用.DNA pol Ⅱ在修复损伤中也是有重要的作用.DNA pol Ⅲ是一种多亚基的蛋白.在DNA新链的从头合成（de novo）中起复制酶的作用.
DNA聚合酶（DNA polymerase）的主要活性是催化DNA的合成（在具备模板、引物、dNTP等的情况下）及其相辅的活性.
真核细胞有4种DNA聚合酶.DNA聚合酶α位于细胞核内,有催化细胞增生的作用；DNA聚合酶β是小分子蛋白质（相对分子质量4.4*10 3）,曾从小牛胸腺中提取,与细胞增生无关；DNA聚合酶γ的相对分子质量为100*10 3,其利用RNA为模板的效率比利用DNA为模板的效率高；其他的还有线粒体DNA聚合酶,催化线粒体DNA的合成.
原核细胞有3种DNA聚合酶,都与DNA链的延长有关.DNA聚合酶I是单链多肽,可催化单链或双链DNA 的延长；DNA聚合酶II则与低分子脱氧核苷酸链的延长有关；DNA聚合酶III在细胞中存在的数目不多,是促进DNA链延长的主要酶.