ТОПОИЗОМЕРАЗЫ (ДНК-топоизомеразы), ферменты, катализирующие превращение одного топологич. изомера ДНК в другой путем образования или удаления узлов и зацеплении, уменьшения или увеличения степени сверх-спирализации в молекуле.

Классификация ферментов основана на механизме их действия на молекулу ДНК: к ТОПОИЗОМЕРАЗЫ I относятся ферменты, катализирующие изменения топологич. состояния молекулы с помощью однонитевого разрыва-зашивания двухнитевой молекулы ДНК, к ТОПОИЗОМЕРАЗЫ II-с помощью двухнитевого разрыва-зашивания. В некоторых случаях реакция АТФ-зависимая.

Молекулярная масса ТОПОИЗОМЕРАЗЫ колеблется в пределах от 60 тысяч до 140 тысяч (разброс значений молекулярной массы связан со способностью фермента к протеолизу и, по-видимому, с наличием широкого спектра изоферментов).

Фермент подвержен посттрансляционным модификациям, в частности фосфорилированию. Миним. размер олиго-нуклеотидов, расщепляемых ТОПОИЗОМЕРАЗЫ,-7-8 нуклеотидных остатков.

Установлено, что ТОПОИЗОМЕРАЗЫ I образует в ходе реакции ковалентный промежуточные комплекс ДНК-белоколо Фермент эукариот (все организмы, за исключением бактерий и синезеленых водорослей) соединяется через тирозиновый остаток с 3"-концом разорванной цепи ДНК, у прокариот (фермент бактерий и синезеленых водорослей)-с 5"-концом. После перемещении разорванных концов ДНК относительно друг друга обе формы ТОПОИЗОМЕРАЗЫ восстанавливают ее целостность.

ТОПОИЗОМЕРАЗЫ участвует в различные превращениях ДНК, например устраняет топологич. затруднения при ее репликации, транскрипции и рекомбинации, влияя тем самым на интенсивность этих процессов. Активность ТОПОИЗОМЕРАЗЫ (гл. oбp. ТОПОИЗОМЕРАЗЫ II) во многие случаях угнетается противоопухолевыми и противомикробными препаратами (например, налидиксовой и оксолиниевой кислотами).

Литература: Бронштейн И. Б. [и др.], "Молекулярная биология", 1989, т. 23, с. 1553-57; Gellert М., "Ann. Rev. Biochem.", 1981, v. 50, p. 879-910; Wang J. С., там же, 1985, v. 54, р. 665-97. А. Г. Габибов.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей