限制性内切酶位点优势效应

                      限制性内切酶位点优势效应

       某些限制性内切酶对同一底物的不同位点切割效率不同，这种现象被称为内切酶的位点优势效应。1975年，Thomas 和 Davis（1）发现 EcoRI 并不是随机切割 λDNA 分子上的 5 个识别位点，其中对λDNA 右侧位点的切割速率比中间位点快 10 倍。Forsblum 等（2）发现 EcoRI 对腺病毒-2 不同位点的切割速率不同。Nath 和 Azzolina（3）则发现 EcoRI 和 HindIII 对 λDNA 不同位点的切割速率有 10 倍和 14 倍的差别。Brown 和 Smith 则发现 HgaI 对 φX174 DNA 某些位点的切割效率明显要高于其它位点（4）。Gingeras 和 Brooks（5）报道，腺病毒-2 上的 CTCGAG 序列很难被 PaeR7I 切割，却很容易被PaeR7I 的同裂酶 XhoI 切割，这是一个相邻序列影响切割效率的典型例子，CTCGAG 5' 末端的 CT 序列降低了切割效率。以上实例中，甲基化不是影响切割速率的因素。
      某些酶只能切割有两个识别序列的底物 DNA 分子。例如，BspMI（6）、SfiI（7）和 NgoMIV（8）为同源四聚体蛋白，它们结合 2 个识别序列，并同时切开 4 个磷酸二酯键。这些酶的底物 DNA 分子上必须有两个识别位点，当只有一个识别序列时，切割就变得相当困难。这种现象虽不是很普遍，但在 IIs 型内切酶中还是相当常见的。这些酶通常情况下为单体，但切割两条链时会很快结合形成二聚体（9-11）。这些酶包括 FokI、BsgI、BpmI 和 MboII（10）。另外一些酶，如EcoRII 和 NaeI 所需的两个识别位点中，一个位点作为目标被切割，另一位点作为变构因子协助切割（12-15）。对这些酶而言，第二个协助切割的位点可以在底物 DNA 上，也可以以寡核苷酸的形式存在（12,13）。HpaII、NarI和 SacII 在某些底物的一些位点切割效率很低，或是干脆无法切开，其作用机制尚不明了（14）。
限制性内切酶的一些特性可引起位点优势效应。例如，只有一个识别位点的质粒很难被 NaeI、NarI和 BspMI 切开。
      pBR322有四个 NarI 识别位点，在标准条件下，1 单位的 NarI 在 1 小时内可*切开其中的两个位点，而即使加入 50单位的 NarI 过夜消化 16 小时也不能将另外的两个位点*切开。同样地，pBR322 的四个 NaeI 识别位点中，有两个很容易被切开，第三个被切开的速率较慢，而剩下的一个zui难，切割速率仅为前者的 1/50。NarI 和 NaeI 在 λDNA 上各有一个识别位点，但即使加大酶的用量，它们也只能部分切开 λDNA。SacII 在 λDNA 上有 4 个识别位点，其中 3 个位于序列中间，这些位点的切割速率是剩下的那个靠近右末端位点（第 40,386 碱基）的 50 倍。