Abstract

ADN ligase de E. coli este o polipeptidă cu greutate moleculară 75.000. Enzima comparabilă indusă de T4 este ceva mai mică (63.000 până la 68.000). Ambele enzime catalizează sinteza legăturilor fosfodiesterice între grupările 5′-fosforil și 3′-hidroxil adiacente în ADN duplex crestat, cuplat la scindarea legăturii pirofosfat de DPN (E. coli) sau ATP (T4)., Sinteza legăturilor fosfodiesterice catalizată de ambele enzime are loc într-o serie a acestor etape discrete și implică participarea a doi intermediari covalenți (Fig. 1). O stare de echilibru, analiza cinetică a reacției catalizată de E. coli ligase susține acest mecanism, și demonstrează că enzima-adenilat și ADN-adenilat sunt semnificative din punct de vedere cinetic intermediari pe cale directă de legătură de phosphodiester sinteza.

o tulpină de E. coli cu o mutație în gena structurală pentru ligaza ADN care are ca rezultat sinteza unei enzime anormal de termolabile este inviabilă la 42°C., Deși este capabil să crească la 30°C, mutantul este încă defect la această temperatură în capacitatea sa de a repara deteriorarea ADN-ului său cauzată de iradierea ultravioletă și de agenții de alchilare. La 42°C, tot ADN-ul nou replicat este sub formă de „fragmente Okazaki” scurte de 10 ani, un indiciu că motivul eșecului mutantului de a supraviețui în aceste condiții este incapacitatea sa de a susține etapa de ligare esențială pentru sinteza discontinuă a cromozomului E. coli. Ligaza ADN este, prin urmare, o enzimă esențială necesară pentru replicarea și repararea ADN-ului normal în E. coli., Ligazele ADN purificate s-au dovedit a fi reactivi utili în construcția in vitro a moleculelor de ADN recombinant.