Лигаза ( лат. ligāre — сшивать, соединять) — фермент , катализирующий соединение двух молекул с образованием новой химической связи — лигирование . При этом обычно происходит отщепление ( гидролиз ) небольшой химической группы от одной из молекул.

Лигазы относятся к классу ферментов EC 6 .

В молекулярной биологии лигазы подкласса 6.5 классифицируют на РНК-лигазы и ДНК-лигазы.

Классификация

• КФ 6.1 включает лигазы, образующие связи между кислородом и углеродом
• КФ 6.2 включает лигазы, образующие связи между серой и углеродом
• КФ 6.3 включает лигазы, образующие связи между азотом и углеродом
• КФ 6.4 включает лигазы, образующие связи между углеродом и углеродом
• КФ 6.5 включает лигазы, образующие фосфодиэфирные связи
• КФ 6.6 включает лигазы, образующие связи между азотом и металлами

ДНК-лигазы

ДНК-лигазы — ферменты (EC 6.5.1.1), катализирующие ковалентное сшивание цепей ДНК в дуплексе при репликации , репарации и рекомбинации . Они образуют фосфодиэфирные мостики между 5'-фосфорильной и 3'-гидроксильной группами соседних дезоксинуклеотидов в местах разрыва ДНК или между двумя молекулами ДНК. Для образования этих мостиков лигазы используют энергию гидролиза пирофосфорильной связи АТФ . Один из самых распространённых коммерчески доступных ферментов — ДНК-лигаза бактериофага Т4 .

ДНК-лигазы млекопитающих

У млекопитающих классифицируют три основных типа ДНК-лигаз.

• ДНК-лигаза I лигирует фрагменты Оказаки в ходе репликации отстающей цепи ДНК и участвует в эксцизионной репарации .
• ДНК-лигаза III в комплексе с белком участвует в эксцизионной репарации и в рекомбинации.
• ДНК-лигаза IV в комплексе с катализирует окончательный этап негомологичного соединения (non-homologous end joining - NHEJ) двунитевых разрывов ДНК. Также требуется для V(D)J рекомбинации генов иммуноглобулинов .

Ранее выделяли ещё один тип лигаз - ДНК-лигазу II, которая позднее была признана артефактом выделения белков, а именно продуктом протеолиза ДНК-лигазы III .

Примечания