主な違い 制限酵素タイプ 1、2、および 3 の間の違いは、制限酵素タイプ 1 および 2 の酵素は 1 つの大きな酵素複合体で制限活性とメチラーゼ活性の両方を持っているのに対し、制限酵素タイプ 2 は独立した制限酵素とメチラーゼ活性を持っているということです。 メチラーゼ 活動。 さらに、制限酵素タイプ 1 および 3 は DNA をランダムに切断しますが、制限酵素タイプ 2 は制限認識部位内の特定の部位で DNA を切断します。
制限酵素タイプ 1、2、および 3 は、制限認識部位として知られる分子内の特定の部位で DNA を切断する 5 つのタイプの制限酵素のうちの 3 つです。一般に、それらは主に原核生物によって産生される広範なクラスのエンドヌクレアーゼです。
対象となる主な分野
1. 制限酵素1型とは
– 定義、構造、機能
2. 制限酵素2型とは
– 定義、構造、機能
3. 制限酵素3型とは
– 定義、構造、機能
4. 制限酵素タイプ 1 2 とタイプ 3 の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
5. 制限酵素タイプ 1 2 と 3 の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語
エンドヌクレアーゼ、制限酵素タイプ 1、2、および 3、制限認識部位
1 型制限酵素とは
制限酵素タイプ 1 は、制限酵素とメチラーゼ活性の両方を組み合わせた複雑なマルチサブユニット酵素です。また、最初に同定されたのは E.大腸菌 株。その上、それは3つの異なるサブユニットで構成されています。 HsdR、 HsdM、および HsdS ここで HsdR は制限消化を受け、 HsdM はメチル化を受け、 HsdS は認識部位とメチル化部位の両方の認識に重要です。
図 1:EcoR I ホモ二量体構造
さらに、制限酵素 1 は、制限認識部位から 1000 bp 以上離れたランダムな距離にある部位で DNA を切断します。また、この酵素は分子モーターとして機能するため、このランダムな切断の後に DNA 転座が続きます。一方、制限酵素 1 遺伝子は、原核生物のゲノムでより一般的です。ただし、制限酵素タイプ 1 は生化学的に重要ですが、個別の制限断片が生成されるため、実用的な価値はほとんどありません。
2 型制限酵素とは
制限酵素タイプ 2 は別のタイプの制限酵素で、制限認識部位内または制限部位に近い特定の位置で DNA を切断します。また、その認識部位はパリンドロームであり、長さは 4 ～ 8 ヌクレオチドです。一般に、独立した制限酵素活性とメチラーゼ活性を持つホモ二量体です。一方、ATP を使用せずに補因子としてマグネシウムのみを必要とします。
図 2:EcoR I 制限認識部位
さらに、認識部位またはその近くで特異的に切断することによる制限消化による個別のフラグメントの生成により、制限酵素タイプ 2 は DNA 分析およびクローニング。例えば、制限酵素タイプ 2 には、構造がまったく異なるいくつかのファミリーがあります。それらには、制限酵素タイプ 2B、2E、2F、2G、2S、および 2T が含まれます。
3 型制限酵素とは
制限酵素タイプ 3 は 3 番目のタイプの制限酵素であり、逆向きの 2 つの別個の非パリンドローム配列を認識します。また、認識部位の約 20 ～ 30 bp 下流の DNA を切断します。一般に、制限酵素タイプ 3 は、2 つの異なるサブユニットを持つヘテロ二量体です。
図 3:クローニングにおける制限酵素の役割
その間、制限酵素タイプ 3 の同じサブユニットで制限とメチル化が行われます。ただし、完全に消化されることはめったにありません。
制限酵素タイプ 1 2 と 3 間の類似点
- 制限酵素タイプ 1、2、および3 は、制限認識部位として知られる分子内の特定の部位で DNA を切断する役割を担う 5 つの制限酵素のうちの 3 つです。
- エンドヌクレアーゼの広いクラスです。
- 各タイプはその構造と劈開の種類。
- それぞれに 1 回ずつ 2 つの切り込みを入れます。 DNA 二重らせんの 2 つの糖リン酸骨格。
- 提供するための細菌と古細菌の両方侵入するウイルスに対する防御。
- 細菌の内部では、これらの制限酵素が異物を切断します制限消化として知られるプロセス中の DNA。
- 制限酵素とは別に、メチルトランスフェラーゼは宿主特異性部位でのDNAのメチル化による制限切断から宿主DNAを保護する修飾酵素。重要なことに、両方の酵素が原核生物の制限修飾システムにあります。
- 約 600 の制限酵素が市販されています。入手可能であり、分子クローニングを含む技術における DNA 修飾のために実験室で日常的に使用されています。
制限酵素タイプ 1 2 と 3 の違い
定義
制限酵素タイプ 1 は、複雑なマルチサブユニットの制限酵素と修飾酵素の組み合わせを指し、DNA を認識配列から遠く離れてランダムに切断します。制限酵素タイプ 2 は、認識配列に近い、または認識配列内の定義された位置で DNA を切断する酵素を指します。一方、制限酵素タイプ 3 は、制限酵素と修飾酵素の大きな組み合わせを指し、それらの認識配列の外側を切断し、完全な消化を与えることはめったにありません。
サブユニット
制限酵素タイプ 1 には 3 つのサブユニットが含まれ、制限酵素タイプ 2 は 2 つのサブユニットを持つホモ二量体ですが、制限酵素タイプ 3 には複数のサブユニット (通常は 2 つ) も含まれます。
構造
構造的に、制限酵素タイプ 1 は、制限活性とメチラーゼ活性の両方を持つ二機能性酵素です。制限酵素タイプ 2 は、別々の制限酵素活性とメチラーゼ活性を持っています。一方、制限酵素タイプ 3 も制限酵素とメチラーゼ活性の両方を持つ二機能性酵素です。
制限とメチル化
制限酵素タイプ 1 では、制限とメチル化は自然に排他的ですが、制限酵素タイプ 2 では、制限とメチル化は 2 つの別々の反応です。しかし、制限とメチル化は同時反応です。制限酵素タイプ 3。
制限認識サイト
制限酵素タイプ 1 には、2 部構成の非対称制限認識部位があります。一方、制限酵素タイプ 2 は、4 ～ 6 bp のパリンドローム配列を持っています。一方、タイプ 3 の制限酵素には、5 ～ 7 bp の非対称の制限認識部位があります。
切断部位
切断部位は非特異的で、制限酵素タイプ 1 の認識部位から 1000 bp を超えています。切断部位は認識部位と同じか近くにありますが、切断部位は認識部位の 24 ～ 26 bp 下流。
制限要件
ATP、Mg、S-アデノシル メチオニンは制限酵素タイプ 1 の要件、Mg は制限酵素タイプ 2 の要件、ATP と Mg は制限の要件です。酵素タイプ 3。
DNA転座
切断に続いて、制限酵素タイプ 1 で DNA 転座が行われます。ただし、制限酵素タイプ 2 および 3 では DNA 転座が発生します。
例
EcoA 1、 EcoB、 EcoK I、および CfrA I は制限酵素タイプ 1 の例、 EcoR I BamH I、および Hind III は制限酵素タイプ 2 の例です。 EcoP I、 Hinf III、および EcoP15 I は制限酵素タイプ 3 の例です。
結論
制限酵素タイプ 1 は、酵素の同じ大きな複合体で制限活性とメチラーゼ活性の両方を持つ制限酵素のタイプの 1 つです。通常、3 つの異なるサブユニットで構成されます。また、その切断部位はランダムで、認識部位から約 1000 bp 離れています。一方、制限酵素タイプ 2 は、独立した制限活性とメチラーゼ活性を持つ別のタイプの制限酵素です。また、それはホモ二量体であり、認識部位内またはその近くで DNA を切断します。一方、制限酵素タイプ 3 は 3 番目のタイプの制限酵素です。重要なことは、制限酵素とメチラーゼ活性も一緒に持っていることです。ただし、これはヘテロ二量体であり、認識部位から 24 ～ 26 bp 離れた場所でランダムに DNA を切断します。したがって、制限酵素タイプ 1、2、および 3 の主な違いは、それらの構造と切断のパターンです。
参考文献:
1.「制限エンドヌクレアーゼの種類」。 NEB 、New England Biolabs、こちらから入手できます。
画像提供:
1. Boghog2 による「1QPS」 – 自作 この構造は PyMOL で作成されました。 (パブリック ドメイン) コモンズ ウィキメディア経由
2. 「EcoRI 制限酵素認識サイト」ユーザー:Bryan Derksen – Commons Wikimedia 経由の自作 (パブリック ドメイン)
3. 「構築」Joyxi 著 – Commons Wikimedia による自身の作品（パブリック ドメイン）
