RNA聚合酶

多个蛋白亚基组成的复合酶
RNA聚合酶(英文名:RNA polymerase)是以一条DNA链或RNA为模板,三磷酸核糖核苷底物、通过磷酸二[zhǐ]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。[1]
RNA聚合酶需要四种核糖核苷酸三磷酸(NTP:ATP、GTP、CTP、UTP)作为RNA聚合酶的底物,DNA为模板,二价金属离子Mg2+、Mn2+是该酶的必需辅因子,RNA链的合成方向也是5'→3',第一个核[gān]酸带有3个磷酸基,其后每加入一个核苷酸脱去一个焦磷酸,形成磷酸二酯键,焦磷酸迅速水解的能量驱动聚合反应。RNA聚合酶无须引物,它能直接在模板上合成RNA链,RNA聚合酶能够局部解开DNA的两条链,所以转录时无须将DNA双链完全解开,RNA聚合酶无校对功能。[1]

简介

催化转录的RNA聚合酶是一种由多个蛋白亚基组成的复合酶。如大肠杆菌的 RNA聚合酶有五个亚基组成,其分子量为480000,含有α,β,β’,δ等4种不同的多肽,其中α为两个分子,所以全酶(holoenzyme)的组成是α2ββ’δ。α亚基与RNA聚合酶的四聚体核心(α2ββ’)的形成有关;β亚基含有核苷三磷酸的结合位点;β’亚基含有与DNA模板的结合位点;而Sigma因子只与RNA转录的起始有关,与链的延伸没有关系,一旦转录开始,δ因子就被释放,而链的延伸则由四聚体核心酶(core enzyme)催化。所以,δ因子的作用就是识别转录的起始位置,并使RNA聚合酶结合在启动子部位。细菌的RNA聚合酶,像DNA聚合酶一样,具有很复杂的结构。其活性形式(全酶)为15S,由5种不同的多肽链构成,按分子量大小排列分别为β'(155000),β(151000),σ(7000),α(36500)和ω(11000)。每分子RNA聚合酶除有两个α亚基外,其余亚基均只有一个,故全酶为β'βα2σω(450000)
如果全酶为球状,则可计算其直径约为100A,即约为双链DNA的30bp节段的长度。然而全酶可结合约60个核苷酸,提示其形状应为椭圆球形。