拓撲異構酶i(topoisomerase i)和二(ii)的區別

關鍵區別——拓撲異構酶i與ii

細胞分裂為兩個子細胞需要DNA。DNA是通過DNA複製複製的。因此，應該有一種特殊的機制來複制高度損傷的螺旋DNA。拓撲異構酶是一種酶，它可以在特定的點切割DNA，並解開DNA的扭曲，緩解DNA的超螺旋性質。它是一種參與DNA纏繞和解繞的酶。DNA的纏繞問題是由於DNA雙鏈結構的交織而引起的。這些在DNA雙鏈中產生的拓撲問題可以通過拓撲異構酶來糾正。它們通常切斷一股或兩股DNA磷酸的主鏈，使DNA超螺旋結構得以解開。之後DNA骨架再次密封。細菌和人類拓撲異構酶也有類似的機制。拓撲異構酶Ⅰ和Ⅱ是處理超螺旋DNA的方法。拓撲異構酶I切斷雙鏈DNA中的一條鏈，其功能不需要ATP。另一方面，拓撲異構酶II切斷了DNA中的兩條鏈，並需要ATP來維持其活性。這是拓撲異構酶I和II之間的關鍵區別。

什麼是拓撲異構酶i(topoisomerase i)？

拓撲異構酶I是一類涉及DNA超螺旋調控的酶。他們通過**單鏈斷裂和釋放DNA鏈來管理DNA中的超螺旋。它們在DNA複製和轉錄中起著非常重要的作用。它們又分為IA型和IB型。IA型拓撲異構酶被稱為原核拓撲異構酶I。另一方面，IB型拓撲異構酶被稱為真核拓撲異構酶I。IA型和IB型拓撲異構酶在功能上是不同的。原核拓撲異構酶I只能恢復負DNA超螺旋。真核生物拓撲異構酶Ⅰ能引入陽性DNA超螺旋，並能分離複製後的子染色體DNA，使之鬆弛。

圖01：拓撲異構酶I和II

Ecoli拓撲異構酶I是一種在其羧基端附近的四胱氨酸基序中含有三個鋅（II）原子的全酶。它的重量是97kDa。拓撲異構酶I有幾個不尋常的特徵。它不需要ATP水解來催化DNA的拓撲重排。拓撲異構酶Ⅰ的主要特徵是，它是一個功能齊全的單體，而大多數涉及複雜DNA拓撲重排的酶本質上是寡聚的。

什麼是拓撲異構酶(topoisomerase ii)？

為了處理DNA纏結和超螺旋，II型拓撲異構酶同時切斷兩條DNA鏈。它們需要ATP水解才能進行這種活動。Ⅱ型拓撲異構酶改變環狀DNA的連接數±2。它們大致分為兩類，即II A型和IIB型。

圖02：拓撲異構酶II

ⅡA型拓撲異構酶包括細菌DNA迴旋酶、真核生物拓撲異構酶II、真核病毒拓撲異構酶α和β以及拓撲異構酶Ⅳ。ⅡB型拓撲異構酶包括古生菌中發現的拓撲異構酶VI和高等植物中發現的拓撲異構酶VI。拓撲異構酶II的功能是切斷一條DNA雙螺旋的兩條鏈，並通過另一條未斷裂的DNA螺旋。最後，切割端再次降級。拓撲異構酶II的抑制劑分子可以發現as，Hu-331，ICRF-193和米吲哚胺。

拓撲異構酶i(topoisomerase i)和二(ii)的共同點

這兩種酶都參與解除超冰。
兩者都存在於原核生物和真核生物中。
拓撲異構酶I和II的功能對於維持活細胞中正確的DNA複製和轉錄非常重要。
兩者都是蛋白質。

拓撲異構酶i(topoisomerase i)和二(ii)的區別

拓撲異構酶I與拓撲異構酶II
Ⅰ型拓撲異構酶是一種通過引起單鏈斷裂和降解來改變DNA超螺旋程度的酶。	Ⅱ型拓撲異構酶是一種通過引起DNA雙鏈斷裂和降解而改變DNA超螺旋程度的酶。
ATP水解
拓撲異構酶I的功能不需要ATP水解。	拓撲異構酶Ⅱ的功能需要ATP水解。
DNA斷裂
拓撲異構酶Ⅰ能使單鏈斷裂。	拓撲異構酶Ⅱ雙鏈斷裂。
結構
拓撲異構酶I是單體。	拓撲異構酶Ⅱ是一種異二聚體。
改變環狀DNA的連接數
拓撲異構酶I是通過嚴格的1單位或1（n）的倍數改變環狀DNA的連接數。	拓撲異構酶II以±2為單位改變環狀DNA的連接數。

總結 - 拓撲異構酶i(topoisomerase i) vs. 二(ii)

拓撲異構酶是參與DNA纏繞或解開的酶。它們釋放DNA超螺旋，促進DNA複製和轉錄。這些酶幾乎存在於所有的有機體中，如人類、細菌、高等植物、其他細菌和古生菌。拓撲DNA重排是由拓撲異構酶完成的。拓撲異構酶I的功能不需要ATP水解，拓撲異構酶I切割DNA中的單鏈。另一方面，拓撲異構酶II切斷DNA中的兩條鏈，並需要ATP來實現其功能或活性。稍後，這些DNA骨架上的切口再次密封。細菌拓撲異構酶和人類拓撲異構酶在自然界具有相似的機制。這就是拓撲異構酶Ⅰ和Ⅱ的區別。

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引用

1.拓撲異構酶I.可在此處獲得2.“II型拓撲異構酶”，維基百科，維基媒體基金會，2017年11月6日。此處提供3.“I型拓撲異構酶”，維基百科，維基媒體基金會，2017年11月28日。此處提供
《維基百科第二類：拓撲異構酶》，2017年11月2日。
3.“I型拓撲異構酶”，維基百科，維基媒體基金會，2017年11月28日。