核糖核酸聚合酶
(RNApolymerase)催化 RNA 合成的酶。主要指 DNA 指导的 RNA 聚合酶, 即以 DNA 为模板,以 4 种核苷三磷酸(ATP,GTP,CTP 和 UTP)为底物,从 5
′到 3′合成 RNA 的酶。其催化方式与 DNA 聚合酶相似,但不具备有校正作用的外切核酸酶活性,聚合反应也不需引物。
对大肠杆菌 RNA 聚合酶了解得最多。这种酶含有多个亚基,全酶结构为α2ββ′σ。
大肠杆菌 RNA 聚合酶的亚基组成
亚基 |
分子量道尔顿 |
每个酶分子含有的数目 |
功能 |
---|---|---|---|
α |
36500 |
2 |
链起始 |
β |
151000 |
1 |
链起始和延伸 |
β′ |
155000 |
1 |
结合DNA |
σ |
70000 |
1 |
识别启动子 |
σ亚基易从全酶上脱落下来,剩下的α2ββ′部分称核心酶,有催化活性。σ在选择正确的 DNA 模板链并引导 RNA 聚合酶在 RNA 链合成起始的合适部位(启动子部位)与模板结合起着重要的作用。在核心酶中加入σ可使酶和非启动子部位的亲和力减少约 104 倍,因而增加它与启动子部位结合的专一性。其他原核生物的 RNA 聚合酶在亚基大小和组成上明显相似,一些病毒
(如大肠杆菌 T7 噬菌体)的 RNA 聚合酶则完全不同。原核生物中主要的 RNA 都是由同一种 RNA 聚合酶催化合成的。已在真核生物中发现 3 种 RNA 聚合酶, 分别催化各种 RNA 的合成。这些酶也是多亚基复合物,一般含两个较大的亚基(分子量~140000 和~200000)和几个小亚基,其催化方式与原核生物的RNA 聚合酶相似,也缺少有校正功能的外切核酸酶活性。
真核生物细胞核的 DNA 指导的 RNA 聚合酶
酶 分布 |
产物 |
---|---|
RNA 聚合酶Ⅰ 核仁 RNA 聚合酶Ⅱ 核质 RNA 聚合酶Ⅲ 核质 |
5.8S , 18S ,和 28SrRNA mRNA 和几种小分子RNA tRNA , 5SrRNA |
在某些 RNA 病毒中有以病毒 RNA 为模板催化 RNA 合成的酶,这种酶常叫做 RNA 指导的 RNA 聚合酶或 RNA 复制酶。在 DNA 复制中合成 RNA 引物的特殊RNA 聚合酶则称引发酶。