Page 256 - 第九版生物化学

.』..DnaA 仁第十二章 DNA 的合成 14~

IIIIII
IIIIIII

一 三 IIIIII 起始
旋 复合物
负超螺
D NA 一 定kky,2018 免 kk y, 2018

预引发复合物
图 1 2-11 原核生物的复制起始部位及解链

母链 DNA 解成单链后，不会立即按照模板序列将 dNTP 聚合为 DNA 子链 。 这是因为 DNA pol 不
具备催化两个游离 dNTP 之间形成磷酸二酣键的能力，只能催化核酸片段的 3'-0H 末端与 dNTP 间的
聚合 。 但 RNA 聚合酶不需要 3'-0H 便可催化 NTP 的聚合，而引物酶属于 RNA 聚合酶，故复制起始部

位合成的短链引物 RNA 为 DNA 的合成提供 3'-0H 末端，在 DNA pol 催化下逐一加入 dNTP 而形成

DNA 子链 。 雪

引物酶是复制起始时催化 RNA 引物合成的酶 。 它不同千催化转录的 RNA 聚合酶（见第十四
章） 。 利福平 (rifampicin) 是转录用 RNA pol 的特异性抑制剂，而引物酶对利福平不敏感 。

在 DNA 双链解链基础上，形成了 DnaB 、 DnaC 蛋白与 DNA 复制起点相结合的复合体，此时

引物酶进入 。 此时形成含有解旋酶 DnaB 、 DnaC 、引物酶和 DNA 的复制起始区域共同构成的起

始复合物结构，该结构在噬菌体 <PX 系统也称为引发体 (primosome) (动画 12-5" 引发体的生
成＂） 。 起始复合物蛋白质组分在 DNA 链上的移动需由 ATP 供给能量。在适当位置上，引物酶

解旋酶DnaB 5'-3' 依据模板的碱基序列，从 5'--+31 方向催化 NTP( 不是
dNTP) 的聚合，生成短链的 RNA 引物（图 12-12) (动画

12-6" 引物合成 复 制起始") 。

引物长度约为 5 ~ 10 个核昔酸不等 。 引物合成的方

SSB单链结合蛋白 ("60/复制叉） 向也是自 5, _端至 3 I -端 。 已合成的引物必然留有 3'-0H 末
端，此时就可进入 DNA 的复制延长（动画 12-7" 复制叉处
~
的 DNA 合成") 。 在 DNA pol III 催化下，引物末端与新配
对进入的 dNTP 生成磷酸二酷键。新链每次反应后亦留有

3'-0H 复制就可继续进行下去。

DnaG 引物酶催化RNA 引物生成 二 、 DNA 链的延长

沪奴 复制中 DNA 链 的延长在 DNA pol 催化下进行 。 原核

3'-0~ 生物催化延长反应的酶是 DNA pol III 。 底物 dNTP 的 Q'.-磷

DNA复制的启动需要多种酶参与，包括解旋酶、 酸基团与引物或延长中的子链上 3'-0H 反应后， dNMP 的
单链结合蛋白和引物酶 3'-0H 又成为链的末端，使下一个底物可以掺入 。 复制沿
5'--+3' 延长，指的是子链合成的方向。前导链沿着 5'--+3'
图 12 -12 起始复合物和复制叉的生成 方向连续延长，而后随链沿着 5'--+3' 方向呈不连续延长 。