真核和原核细胞来源的DNA拓扑酶普遍分为两种类型，即拓扑异构酶Ⅰ（ToPoⅠ）的拓扑异构酶Ⅱ（ToPo Ⅱ），ToPoⅠ的催化机制是先切开双链DNA中的一条链，使链的末端沿螺旋轴按松螺旋的方向转动，而后将切口接合，反应过程中无需能量及二价金属离子的参与；ToPo Ⅱ则是同时切断两条链，让双链DNA从切断处穿过后，再把断离的末端连接起来，并需ATP提供能量，Mg2+也是绝对必需的。人ToPoⅠ的分子量约为1.0×103，是由一拷贝基因（位于第20号染色体）编码的单亚基蛋白：ToPo Ⅱ由两个相同亚基组成的二聚体，分子量近1.7×105，基因亦属于单拷贝，位于第17号染色体。

（二）作用于DNA拓扑异构酶抗癌药的作用机制

    DNA拓圤异构酶抑制剂的抗癌机制并不是由于抑制该酶的催化活化，而是通过阻断酶与DNA反应的最后一步，即单链或双链DNA在切口部位的重新接合而实现的。正常情况下，ToPo Ⅰ或ToPo Ⅱ在切开单链或双链DNA后，酶蛋白与末端DNA以非共价键结合形成一种暂时性的易解离复合物，在此过程中完成切口的接合。抑制剂作用在于使这种易解离复合物趋于稳定和催化，具体地说，或是使ToPo Ⅰ第723位酪氨酸与单链DNA3′端的磷酸基，或是使ToPo Ⅱ第804位酪氨酸与双链DNA5′末端的磷酸基形成共价键。

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