DNA複製
DNA解旋酶(DNA helicase)
/ HEE-li-case /
在複製兩張背對背貼在一起的紙之前,你得先把它們揭開。DNA的兩條鏈彼此纏繞,靠鹼基對維繫在一起,因此在複製叉處的頭一項工作就是把它們拉開。完成這件事的酶就是DNA解旋酶——細胞的分子開拉鏈器。
解旋酶通常是一種環狀蛋白,常由六個亞基組成,套在兩條DNA鏈中的一條上。它依靠ATP提供的化學能,沿著那條鏈拉動自己前進,像一個楔子一樣在前進過程中把兩條鏈強行分開,打斷鹼基對之間的氫鍵。它正好位於複製叉的尖端並一路領先,把螺旋打開,使後方的聚合酶始終有單鏈模板可讀。在細菌中,主要的複製解旋酶叫DnaB。
解旋酶之所以重要,是因為解旋是複製的限速門戶:在兩條鏈被分開之前,下游什麼都無法進行。但解旋是有代價的——在複製叉前方把螺旋擰開會積累扭轉張力(過度纏繞),因此拓撲異構酶必須在前方工作以緩解它。解旋酶並非複製所獨有;相關的酶在轉錄、修復和RNA加工中也解開核酸,但複製解旋酶是推動複製叉前進的那一個。
盯著複製叉的尖端看:解旋酶環沿一條鏈按5'到3'方向滑動,打斷A-T和G-C的氫鍵,把螺旋劈成兩條單鏈。在它身後,單鏈結合蛋白立刻抓住裸露的單鏈,使它們無法重新配對。
一個由ATP驅動的環在複製叉尖端解開螺旋。
解旋酶打斷的是配對鹼基之間的氫鍵;它並不切斷糖-磷酸骨架——這一區別把它與核酸酶和拓撲異構酶區分開來。
又稱
另見