《食品生物化学与分子生物学》第10章第1节DNA生物合成.pptx

第十章

核酸的生物合成;术语简介;第一节DNA的生物合成;;新链;DNAReplication;半保留复制;由Meselson和Stahl设计证明半保留复制的实验被誉为生物学最美丽的实验;Meselson和Stahl的证明DNA半保留复制的实验流程;重;二.复制的起点和方向;●终点(terminus)：终止复制的序列位点.

●复制叉(replicationfork)：复制开始后由于DNA双链解开，在两股单链上进行复制，形成在显微镜下可看到的叉状结构。;原核生物：只有一个复制子

真核生物：多个复制子，多个起点，形成多个

“复制眼”或“复制泡”;（二）起始点和方向

1.原核生物和真核生物复制都是在DNA分子特定的位置起始的，如大肠杆菌起始点有固定的保守顺序GATC和TTATCCACA，多次出现，可被酶识别。;双向复制;复制起始点、复制子与复制叉（动画演示）;概述----DNA复制的一般特征;三.原核细胞DNA的复制(DNA指导下的DNA合成);★DNA聚合酶的反应特点：

?4种dNTP底物：(dATPdGTPdCTPdTTP);

?接受模板指导:解开成单链的DNA母链；

?需引物提供3′-OH；

?新链生长方向：5′→3′；

?产物DNA性质与模板相同。;此外,DNA复制过程中还需其它酶和蛋白质因子.;ArthurKornberg

Wonthe1959NobelPrizeinMedicineforhisdiscoveryofthe

mechanisminthe

biologicalsynthesisof

deoxyribonucleicacid

(beforeWatsonand

Crickwontheirs!)

;1.大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ—polⅠ

也称Kornberg酶,是各种DNA聚合酶中研究

最透彻的，它的一些特点代表了DNA聚合酶的

基本特点：

（1）polⅠ的性质

分子量：103000，单链，球形，活性部位含Zn2＋，电镜下可以看到二聚体，每个细胞有400个酶分子。;（2）功能：

①5′→3′聚合酶活性；

酶与模板结合后构象改变，识别碱基，正

确配对后才发挥聚合作用(对底物进行专一性核对)

②3′→5′外切酶活性；

主要是对新生DNA链进行校对，防止“错配”

③5′→3′外切酶活性。

主要是对DNA损伤的修复，以及在DNA复制

时RNA引物的切除及其空隙的填补

可见，DNApolⅠ是1个多功能酶。

（DNA复制过程中碱基配对要受到①②双重核对）;模板;DNA聚合酶折叠成几个不同的结构域

HansKlenow使用枯草杆菌蛋白酶或胰蛋白酶处理DNA聚合酶I，得到大小两个片段：

大片段被称为Klenow片段或Klenow酶，它含有大小两个结构域，其中小结构域具有3→5外切酶活性，大结构域具有5→3聚合酶活性；

小片段只有5→3外切酶活性。

TomSteitz等得到了Klenow酶的晶体结构;2.大肠杆菌DNA聚合酶Ⅱ——polⅡ

(1)多亚基,聚合酶亚基(单链)分子量为88000,

每个细胞有100个酶分子

（2）功能：

①5′→3′聚合酶活性；

②3′→5′外切酶活性。

（该酶无5′→3′外切酶活性;且活性低）

目前认为该酶主要参与DNA损伤的修复。;3.大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ——polⅢ

真正的DNA复制酶，1972年发现

（1）polⅢ是真正起复制作用的酶，由10种亚基组成不对称二聚体,α、ε、θ组成核心酶

（2）功能：

①5′→3′聚合酶活性；

②3′→5′外切酶活性。

该酶在原核细胞中主要负责DNA链的延伸，是

复制延长中真正起催化作用的酶。

(该酶无5′→3′外切酶活性);?;可滑动的夹持器亚基;α亚基具有5′→3′方向合成DNA的催化活性

ε亚基具有3′→5′外切酶活性，起校对功能，

可提高聚合酶Ⅲ复制DNA的保真性

?亚基可能起组建的作用

β亚基犹如夹子，功能是识别引物、夹住DNA

分子向前滑动

?亚基起着促使核心酶二聚化的作用

其余