ウンスピナーゼとトポイソメラーゼの大きな違いは、ウンスピナーゼが2本のDNA鎖の塩基間の水素結合を切断して相補的な2本のDNA鎖を分離する酵素であるのに対し、トポイソメラーゼはDNAウンスピン時にできるプラスとマイナスのスーパーヘリックスを、1本または複数の鎖を切断・再封することによって取り除く酵素であることです。 いずれのDNA鎖も二重になったものであるため。

DNAは二重らせんになっています。DNAの複製、転写、修復には、2本の相補的な鎖が水素結合によって結合した状態で存在する。新しいコピー** mRNAを作り出すためには、2本の鎖を互いに分離し、修復のためにヌクレオチドを付加することが必要である。デキャッピング酵素とトポイソメラーゼがその役割を担っています。したがって、DNAのデキャッピングにはデキャッピング酵素とトポイソメラーゼの両方が不可欠である。アンスピナーゼは、二本鎖DNA中のヌクレオチド塩基対の水素結合を切断することで、二本鎖DNAを一本鎖に分離する。逆に、トポイソメラーゼは、DNAの片方または両方のリン酸塩基を切断することによって、DNAのねじれをほどき、DNAの超らせん性を緩和する。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. デサイクラーゼとは 3. トポイソメラーゼとは 4. デサイクラーゼとトポイソメラーゼの類似点 5. 横並びの比較 - デサイクラーゼとトポイソメラーゼの表形式 6. まとめ

ヘリカーゼは何ですか？

アンスピナーゼは、DNAの複製、転写、組換え、修復に不可欠な酵素である。デキャッピング酵素は、DNAヘリックスに存在する2本の相補鎖の塩基間の水素結合を切断することができます。2本の鎖を分離するために、巻き戻し酵素は新しい鎖の合成が始まる地点でDNAに結合する。複製フォークを生成し、水素結合を次々と切断し始めるのだ。巻き戻し酵素は、ATPのエネルギーを使って活動を行います。

図01：DNA複製時のアンスピナーゼの様子

これに加えて、転写、スプライシング、翻訳、RNA転位、RNA編集など、RNAのあらゆるプロセスを支援するDNAアンスクランブラーやRNAアンスクランブラーがある。

トポイソメラーゼは何ですか？

トポイソメラーゼは、DNAを特定の箇所で切断することで、DNAのねじれをほどき、DNAの超らせん性を解放する酵素である。解離酵素の作用で、DNAは二本鎖の絡み合った構造により、超らせんを起こす。このようなDNA二本鎖に生じるトポロジーの問題は、トポイソメラーゼによって修正することができる。通常、DNAのリン酸骨格の一方または両方の鎖を切断し、DNAの超らせん構造を展開させる。その後、トポイソメラーゼが再びDNAの骨格を閉じる。

図02：トポイソメラーゼの作用と阻害作用

トポイソメラーゼIとIIは、超らせん状のDNAを処理する2つのトポイソメラーゼです。トポイソメラーゼIは、二本鎖DNAの片方の鎖を、エネルギーを消費せずに切断する。一方、トポイソメラーゼIIは、DNAの両鎖を切断し、その活性にATPを使用します。トポイソメラーゼの活性により、DNAは複製、転写、修復、染色体分離などのプロセスを経ることができる。

ヘリカーゼとトポイソメラーゼの共通点

• DNAの複製、転写、修復に必要な酵素は、ウンスピナーゼとトポイソメラーゼの2つです。
• どちらの酵素も二本鎖DNAを解きほぐすのに役立つ。

ヘリカーゼとトポイソメラーゼの違い

アンスピナーゼは、DNAやRNAの相補的な2本の鎖の塩基間の水素結合を切断し、2本の鎖を互いに分離させる酵素である。一方、トポイソメラーゼは、一本鎖または二本鎖のリン酸骨格を切断することにより、二本鎖DNAの超螺旋を変化させる。これがデキャッピング酵素とトポイソメラーゼの重要な違いですね。また、ウンスピナーゼはDNAとRNAの両方に作用するのに対し、トポイソメラーゼはDNAにしか作用しないので、この点もウンスピナーゼとトポイソメラーゼの違いと言えるでしょう。

概要 - ヘリカーゼ vs. トポイソメラーゼ

デシクラーゼは、塩基間の水素結合を切断することにより、アニーリングした2本のDNA、RNAまたはDNA-RNAハイブリッドを分離する酵素である。そのためには、エネルギーを使って機能を発揮することが必要です。一方、トポイソメラーゼは、オーバーコイルの過程でストレスを緩和するために一本鎖または二本鎖の切断を生成する酵素である。これがデキャッピング酵素とトポイソメラーゼの重要な違いですね。両酵素は、DNAの複製、転写、修復に重要な役割を担っています。

引用

1 "Unspinase", Nature News, Nature Publishing Group, available here.ロディッシュ、ハーヴェイDNA複製におけるトポイソメラーゼの役割」、「分子細胞生物学」。第4版, US National Library of Medicine, 1 January 1970, available here. 2 Lodish, Harvey.DNA複製におけるトポイソメラーゼの役割」、『Molecular Cell Biology』。第4版、米国国立医学図書館、1970年1月1日。