RNA聚合酶的特点及分类

rna聚合酶（rna polymerase）是以一条dna链或rna为模板，三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成rna的酶，因为在细胞内与基因dna的遗传信息转录为rna有关，所以也称转录酶。特点：rna聚合酶催化rna的合成，其与dna聚合酶有许多相同的催化特点：①以dna为模板；②催化核苷酸通过聚合反应合成核酸；③聚合反应是核苷酸形成3’，5’一磷酸二酯键的反应；④以3’→5’方向阅读模板，5’→3’方向合成核酸；⑤按照碱基配对原则忠实转录模板序列。分类：通常可根据生物的类别，将rna聚合酶分为原核生物rna聚合酶、真核生物rna聚合酶。原核生物和真核生物的rna聚合酶有共同特点，但在结构、组成和性质等方面又不尽相同。（1）原核生物rna聚合酶 研究得最清楚的是大肠杆菌rna聚合酶。该酶是由五种亚基组成的六聚体（α2ββ'ωσ）分子量约500 000。其中α2ββ'ω称为核心酶（coreenzyme），σ因子与核心酶结合后称为全酶（holoenzyme）。σ因子的主要作用是识别dna模板上的启动子，其单独存在时不能与dna模板结合，与核心酶结合成全酶后，才可使全酶与模板dna上的启动子结合。当它与启动基因的特定碱基序列结合后，dna双链解开一部分，使转录开始，故σ因子又称起始因子。已经鉴定出大肠杆菌有7种σ因子，不同的σ因子可以竞争结合核心酶，以决定哪个基因被转录。其中σ70（数字表示其分子量大小）协助识别管家基因的启动子。环境变化可以诱导产生特定σ因子，启动特定基因的转录。核心酶只有一种，参与整个转录过程，催化所有rna的转录合成。其他原核生物的rna聚合酶在结构和功能上均与大肠杆菌相似。抗生素利福平或利福霉素可以特异抑制原核生物的rna聚合酶，成为抗结核菌治疗的药物。它专一性地结合rna聚合酶的β亚基。若在转录开始后才加入利福平，仍能发挥其抑制转录的作用，这说明β亚基足在转录全过程都起作用的。（2）真核生物rna聚合酶 真核生物具有3种不同的细胞核rna聚合酶，分别是rna聚合酶i（rna pol i）、rna聚合酶ⅱ（rna pol ii）和rna聚合酶ⅲ（rna pol lli）．这三种rna聚合酶不仅在功能和理化性质上不同，而且对α一鹅膏蕈碱（一种毒蘑菇含有的环八肽毒素）的敏感性也不同。真核生物的3种细胞核rna聚合酶的结构比原核生物复杂，3种rna聚合酶都有2个不同的大亚基、2个类α亚基和1个类ω亚基，分别与大肠杆菌核心酶的β和β’、2个α亚基和ω亚基同源。除上述5个亚基外，三种rna聚合酶还各含7～11个小亚基。合成rna时，原核细胞依赖rna聚合酶的各个亚单位就能完成转录过程，而真核细胞还需要一些蛋白质因子参与，并对转录产物进行加工修饰。真核生物线粒体有自己的rna聚合酶，催化合成线粒体mrna、trna、rrna。线粒体rna聚合酶在功能和性质上与原核细胞rna聚合酶类似，其活性也可被利福平或利福霉素抑制。

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