问答题 什么是Klenow酶?有哪些活性?在基因工程中有什么作用?
【正确答案】Klenow酶是1974年Klenow用枯草杆菌蛋白酶水解DNA聚合酶Ⅰ,得到的两个片段。其中大片段的分子质量为75kDa,它具有5'→3'聚合酶和3'→5'外切核酸酶的活性,小片段具有5'→3'外切核酸酶活性。由于大片段失去了DNA聚合酶Ⅰ中会降解5'引物的5'→3',外切核酸酶的活性,所以在基因工程中更有用。
   Klenow酶主要有下列用途:
   (1)修复反应,制备平末端。
   可用Klenow酶修复限制性内切核酸酶或其他方法产生的5'或3'突出端,制备平末端,这样可以使原来具有不相容的黏性末端的DNA片段通过平末端重组。如在反应系统中加入放射性同位素标记的脱氧核苷酸,用这种末端填补的方法可以制备3'端标记的探针。用Klenow酶修复5'突出端的反应主要是利用了Klenow酶的DNA聚合酶活性,是填补反应;而修复3'突出端则是用Klenow酶的3'→5'外切核酸酶活性,是切割反应。用Klenow酶的切割反应来修复3'突出端是不理想的,改用T4 DNA聚合酶或其他的酶是更好的选择。
   (2)标记DNA 3'突出端(protruding end)。
   该反应分两步进行:先用3'→5'的外切核酸酶活性除去3'突出端,产生3'隐含末端,然后在高浓度的标记底物(α-32P-dNTP)存在下,使降解(3'→5')作用与聚合(5'→3')作用达到平衡。这种反应也叫交换或取代反应(exchange/re-placement reaction)。不过这一反应用T4 DNA聚合酶的效果更好,因它的3'→5'外切核酸酶活性较强。
   (3)其他的一些用途。
   包括用双脱氧末端终止法进行DNA序列分析、用于cDNA第二链的合成、在定点突变中用于合成第二链、用引物延伸法(primer extension)制备单链DNA探针等。
【答案解析】