主な違い トポイソメラーゼ I と II の違いは、トポイソメラーゼ I が DNA 二重らせんの 1 本の鎖を切断するのに対し、トポイソメラーゼ II は DNA 二重らせんの両方の鎖を切断することです。 .さらに、トポイソメラーゼ I は ATP 加水分解を必要としませんが、トポイソメラーゼ II は ATP 加水分解を必要とします。さらに、トポイソメラーゼ I の 3 つの主なサブクラスは IA 型トポイソメラーゼ、IB 型トポイソメラーゼ、IC 型トポイソメラーゼであり、トポイソメラーゼ II の 2 つのサブクラスは IIA 型トポイソメラーゼと IIB 型トポイソメラーゼです。
トポイソメラーゼ I と II は、DNA 二重らせんに関連するトポロジーの問題を解決する役割を担う 2 つのクラスの酵素です。一般に、このようなトポロジー問題の 3 つの主なタイプは、スーパーコイル、結び目、カテネーションです。それらは、DNA の複製と転写中に生成されます。
対象となる主な分野
1.トポイソメラーゼ I とは
– 定義、サブクラス、機能
2.トポイソメラーゼ II とは
– 定義、サブクラス、機能
3.トポイソメラーゼ I と II の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.トポイソメラーゼ I と II の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語
ATP、DNA 鎖切断、トポイソメラーゼ I、トポイソメラーゼ II、トポロジーの問題
トポイソメラーゼ I とは
トポイソメラーゼ I は、真核生物だけに見られるトポイソメラーゼのクラスです。巻きすぎや巻き不足によって生じるDNA二重らせんのストレスを緩和する役割を担っています。この酵素の主な特徴は、プロセス中に一本鎖切断を生成することです。切断されると、切断された DNA 鎖は切断されていない DNA 鎖の周りを回転し、ストレスが軽減されます。トポイソメラーゼ I のもう 1 つの特徴は、この酵素がその機能のために ATP 加水分解を必要としないことです。弛緩後、切断されたストランドは降格します。
図 1:DNA 複製におけるトポイソメラーゼの機能
トポイソメラーゼ I の 3 つのサブクラスは、IA 型トポイソメラーゼ、IB 型トポイソメラーゼ、および IC 型トポイソメラーゼです。
- IA型トポイソメラーゼ – 負のスーパーコイルの除去を担当。その機能はマグネシウムに依存します。また、切断される DNA 鎖の 5' 末端と共有結合中間体を形成します。
- IB型トポイソメラーゼ – 回転機構の制御を担当します。正と負の両方のスーパーコイルを除去し、3' 末端で中間体を形成します。
- タイプ IC トポイソメラーゼ – 正と負の両方のスーパーコイルの除去を担当し、DNA 修復に関与しています。タイプ IB トポイソメラーゼと同様に、タイプ IC トポイソメラーゼは 3' 末端で中間体を形成します。
トポイソメラーゼ II とは
トポイソメラーゼ II は、真核生物と原核生物の両方に存在するトポイソメラーゼ の別のクラスです。その機能は DNA 二重らせんのストレスを緩和することですが、二重鎖切断を引き起こします。また、ATP加水分解を利用しています。ただし、トポイソメラーゼ II の 2 つの主なサブクラスは、IIA 型トポイソメラーゼと IIB 型トポイソメラーゼです。
図 2:ヒト トポイソメラーゼ IIA
- IIA型トポイソメラーゼ – 4 つの主なタイプ:負のスーパーコイルを生成する大腸菌 DNA ジャイレース、デカテネーションに関与する負のスーパーコイルを緩和する大腸菌トポイソメラーゼ IV、転写中に DNA を緩和するヒト トポイソメラーゼ IIα、組換えを抑制するヒト トポイソメラーゼ IIβ。
- IIB型トポイソメラーゼ – 正と負の両方のスーパーコイルを緩和する役割を果たします。
重要なことに、トポイソメラーゼの両方のサブクラスはマグネシウムイオンに依存しており、5' 末端で中間体を形成します。特に、トポイソメラーゼ II の機能はすべての生物の機能に不可欠であり、この酵素を欠く細胞は生存不能になります。
トポイソメラーゼ I と II の類似点
- トポイソメラーゼ I と II は、DNA 二重らせんのトポロジーの問題を解決する 2 つの酵素です。
- オーバーワインドとアンダーワインドの両方の DNA に作用します。
- さらに、その機能は DNA の複製と転写の進行に不可欠です。
- また、トポイソメラーゼは、1 回の作用で酵素によって切断される DNA 鎖の数に基づいて分類されます。
トポイソメラーゼ I と II の違い
定義
トポイソメラーゼ I は、二本鎖 DNA の 2 つの鎖の 1 つを切断し、鎖を弛緩させ、鎖を再アニーリングする酵素を指し、トポイソメラーゼ II は、両方を切断する酵素を指します。 DNAのもつれとスーパーコイルを管理するために、DNAヘリックスのストランドを同時に処理します。したがって、これがトポイソメラーゼ I と II の主な違い です。
DNA 鎖切断のタイプ
トポイソメラーゼ I と II のもう 1 つの大きな違いは、トポイソメラーゼ I が一本鎖切断を生成するのに対し、トポイソメラーゼ II は二本鎖切断を生成することです。
発生
さらに、トポイソメラーゼ I は真核生物で発生し、トポイソメラーゼ II は真核生物と原核生物の両方で発生します。
ATP の使用
トポイソメラーゼ I は ATP 加水分解を必要としませんが、トポイソメラーゼ II は ATP 加水分解を必要とします。したがって、これはトポイソメラーゼ I と II のもう 1 つの違いです。
サブクラス
トポイソメラーゼ I の 3 つの主なサブクラスは、IA 型トポイソメラーゼ、IB 型トポイソメラーゼ、IC 型トポイソメラーゼであり、トポイソメラーゼ II の 2 つのサブクラスは、IIA 型トポイソメラーゼと IIB 型トポイソメラーゼです。
結論
トポイソメラーゼ I は、真核生物のみに存在するトポイソメラーゼのクラスです。一本鎖切断を生成し、緩和プロセスに ATP を必要としません。対照的に、トポイソメラーゼ II は、真核生物と原核生物の両方に存在するトポイソメラーゼ のクラスです。 ATP からのエネルギーを使用して、二本鎖切断を生成します。両方のタイプのトポイソメラーゼは、DNA 複製および転写中に生成される DNA 二重らせんのストレスを軽減する役割を果たします。ただし、トポイソメラーゼ I と II の主な違いは、各タイプの酵素によって生成される鎖切断のタイプです。
