Zusammenfassung

die DNA-ligase aus E. coli ist ein Polypeptid Molekulargewicht von 75.000. Das vergleichbare T4-induzierte Enzym ist etwas kleiner (63.000 bis 68.000). Beide Enzyme katalysieren die Synthese von Phosphodiester-Bindungen zwischen benachbarten 5′ – Phosphoryl-und 3′ – Hydroxyl-Gruppen in Nicked Duplex-DNA, gekoppelt an die Spaltung der Pyrophosphat-Bindung von DPN (E. coli) oder ATP (T4)., Die von beiden Enzymen katalysierte Phosphodiester-Bindungssynthese erfolgt in einer Reihe dieser diskreten Schritte und beinhaltet die Beteiligung von zwei kovalenten Zwischenprodukten (Abb. 1). Eine stationäre kinetische Analyse der reaktionskatalysierten E. coli-Ligase unterstützt diesen Mechanismus und zeigt weiter, dass Enzymadenylat und DNA-Adenylat kinetisch signifikante Zwischenprodukte auf dem direkten Weg der Phosphodiester-Bindungssynthese sind.

Ein Stamm von E. coli mit einer Mutation im Strukturgen für DNA-Ligase, die zur Synthese eines abnormal thermolabilen Enzyms führt, ist bei 42°C nicht lebensfähig., Obwohl der Mutant bei 30°C wachsen kann, ist er bei dieser Temperatur immer noch defekt in seiner Fähigkeit, Schäden an seiner DNA durch ultraviolette Bestrahlung und durch Alkylierungsmittel zu reparieren. Bei 42°C liegt die gesamte neu replizierte DNA in Form von kurzen 10S „Okazaki-Fragmenten“ vor, ein Hinweis darauf, dass der Grund für das Versagen des Mutierten, unter diesen Bedingungen zu überleben, seine Unfähigkeit ist, den Ligationsschritt aufrechtzuerhalten, der für die diskontinuierliche Synthese des E. coli-Chromosoms unerlässlich ist. DNA-Ligase ist daher ein essentielles Enzym, das für die normale DNA-Replikation und-reparatur in E. coli erforderlich ist., Gereinigte DNA-Ligasen haben sich als nützliche Reagenzien beim Aufbau von rekombinanten DNA-Molekülen in vitro erwiesen.