【正确答案】Ⅰ型拓扑异构酶的作用机制:Ⅰ型拓扑异构酶结合到DNA分子上时,可将环状双链DNA的一条链切开一个口,其酪氨酸残基与切口处5'-磷酸基形成酯键,在此发生的是磷酸二酯键的转移反应,由DNA转移到蛋白质,随后使原来断裂的DNA链重新连接,即磷酸二酯键又由蛋白质转移到DNA。每次反应改变的连环数为+1。整个过程并不发生键的不可逆水解,没有能量的丢失,故不需ATP参与。
Ⅱ型拓扑异构酶的作用机制:当Ⅱ型拓扑异构酶结合到DNA分子上时,可同时使两条链交错断开,交错4个碱基对。2个A亚基通过酪氨酸分别与断链5'-磷酸基结合,在酶构象改变的牵引下,DNA双链穿过切口,然后断裂的两条链又重新连接。每次反应改变的连环数为-2。ATP水解产生能量用来恢复酶的构象,从而可进行下一次循环。
【答案解析】[考点]拓扑异构酶的作用机制。超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式,可分为正超螺旋和负超螺旋两类,它们在不同类型的拓扑异构酶作用下或特殊情况下可相互转变。Ⅰ型拓扑异构酶为一条多肽链,由基因topA所编码,能使双链超螺旋DNA转变成松弛型环状DNA,每一次催化作用可消除一个负超螺旋;Ⅱ型拓扑异构酶由两条A亚基和两条B亚基组成,即A282,可使松弛型环状DNA转变成负超螺旋DNA。