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DNA连接酶的性质

大肠杆1菌的DNA连接酶是一条分子量为75Ku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1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 copy、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 copy、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60Ku，其活性很容易被0.2mol/L的KCl和精胺所***。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1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1菌DNA连接酶都不能催化两条游离的DNA链相连接。

DNA copy的引发

所有DNA的 copy都是从固定起始点开始的，而目前已知的DNA聚合酶都只能延长已存在的DNA链，而不能从头合成DNA链，那么一个新DNA的 copy是怎样开始的呢？研究发现，DNA copy时，往往先由引发酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶从RNA引物 3'端开始合成新的DNA链。对于前导链来说，这一引发过程比较简单，只要有一段RNA引物，DNA聚合酶就能以此为起点一直合成下去。但对于滞后链来说，引发过程就十分复杂，需要多种蛋白质和酶的协同作用，还牵涉冈崎片段的形成和连接。

当DNA聚合酶 III沿着滞后链模板移动时，由特异的引发酶催化合成的RNA引物即可以由DNA聚合酶 III所延伸，合成DNA。当合成的DNA链到达前一次合成的冈崎片段的位置时，滞后链模板及刚合成的冈崎片段从DNA聚合酶 III上释放出来。由于copy叉继续向前运动，便又产生了一段单链的滞后链模板，它重新环绕DNA聚合酶 III,通过DNA聚合酶III开始合成新的滞后链冈崎片段。通过这种机制，前导链的合成不会超过滞后链太多，这样引发体在DNA链上和DNA聚合酶 III以同一速度移动。在copy叉附近，形成了以DNA聚合酶 III二聚体、引发体和解旋酶构成的类似核糖体大小的以物理方式结合成的复合体，称为DNA copy体。copy体在DNA前导链模板和滞后链模板上移动时便合成了连续的DNA前导链，以及由许多冈崎片段组成的滞后链。当冈崎片段形成后，DNA聚合酶I通过其 5'→3'外切酶活性切除冈崎片段上的RNA引物，并利用后一个冈崎片段作为引物由 5'→3'合成DNA填补缺口。***后由DNA连接酶将冈崎片段连接起来，形成完整的DNA滞后链。