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連接酶（英語：Ligase，或稱連結酶和結合酶）是一種催化兩種大型分子以一種新的化學鍵結合一起的酶，一般會涉及水解其中一個分子的團。
中文名:連接酶
外文名:ligase
拼音名:Lian Jie Mei
又 稱:合成酶 連結酶 結合酶
分 類:EC6EC6子類數6個子類
簡介
ligase
又稱合成酶，能催化兩個分子連接成一個分子或把一個分子的首尾相連接的酶。此反應與ATP的分解反應相偶聯。在把兩分子相連接的同時發生三磷酸腺苷（ATP)的高能磷酸鍵的斷裂如DNA連接酶等。
連接酶是酶分類中重要的一類(EC 6):6.1形成C-O鍵；6.2形成C-S鍵；6.3形成C-N鍵；6.4 形成C-C鍵。
連接酶的催化反應過程需要Mg離子
命名
連接酶通常是包括「連接酶」這個字，就如DNA連接酶是將脫氧核糖核酸（DNA）片段連接。其他普遍的名稱包括「合成酶」，因為這些酶是用作合成新的分子，或當它們是將二氧化碳加入一個分子時則稱為「羧化酶」。
需要留意的是「合成酶」是與合酶有所分別，合成酶是會使用三磷酸腺苷（ATP），但合酶不會使用ATP且是屬於裂合酶。
分類
連接酶在EC編號中分類為EC6，並再細分為6個子類：
EC6.1包括形成C-O鍵的連接酶
EC6.2包括形成C-S鍵的連接酶
EC6.3包括形成C-N鍵的連接酶
EC6.4包括形成C-C鍵的連接酶
EC6.5包括形成磷酯鍵的連接酶
EC6.6包括形成N-金屬鍵的連接酶
DNA連接酶
發現
DNA連接酶最早於1967年由三個實驗室同時發現，經過科學家幾十年的研究發現，目前在病毒、細菌和真核生物體內都發現了DNA連接酶，不同類型的DNA連接酶的作用機制不同。一般情況下，根據DNA連接酶催化反應所需的能量來源可以把DNA連接酶分為腺苷三磷酸（ATP）依賴型和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）依賴型，腺苷三磷酸依賴型DNA連接酶廣泛存在於真核生物、古細菌、真細菌和病毒中，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸依賴型DNA連接酶則分布在古細菌、真細菌和病毒中。
常見種類和作用機制
1、T4DNA連接酶
T4DNA連接酶是目前應用比較多的病毒基因組編碼的DNA連接酶，在基因重組中廣泛使用。噬菌體類型較多，目前研究發現T4噬菌體能夠合成T4DNA連接酶，並且已經能夠從被T4嗜菌體感染的大腸桿菌中提取該酶，此外科學家也已經定位該酶的合成基因，即噬菌體T4的30基因。T4DNA連接酶具有連接黏性末端和平末端的作用，研究人員總結DNA片段的連接過程，認為整個DNA連接反應可以通過三個連續步驟來完成：
（1）ATP通過斷裂最後一個高能磷酸鍵釋放能量，同時產生的AMP和T4DNA連接酶利用ATP水解釋放的能量形成E-AMP複合物；
（2）所形成的E-AMP複合物可以識別DNA雙鏈之前被切開的切口，識別之後AMP會脫離E-AMP複合物並與DNA的5』-P基團結合；
（3）需要連接的另外一段DNA分子片段的3』-OH會攻擊第二步形成5』-P-AMP，3』-OH和磷酸基團殘基發生反應形成磷酸二酯鍵，同時釋放出一個AMP。
2、 真核生物DNA連接酶
真核生物存在3種ATP依賴型DNA連接酶——DNA連接酶Ⅰ、DNA連接酶Ⅲ和DNA連接酶Ⅳ。研究顯示，DNA連接酶Ⅰ和DNA連接酶Ⅳ廣泛分布於真核生物中，如植物界和動物界，DNA連接酶Ⅲ則主要分布於脊椎動物中。
目前科學家認為，在真核生物DNA複製過程中，起到連接作用的可能主要是DNA連接酶Ⅰ，DNA連接酶Ⅰ活性的調節與其氨基端有關，在其氨基端靠近活性中心有一個特定的部位，該部位可以通過磷酸化作用來調節DNA連接酶Ⅰ的活性。DNA連接酶Ⅰ的作用就是將DNA複製時複製叉處形成的不連續的後隨鏈（岡崎片段）連接起來。在此過程中DNA連接酶Ⅰ並不是單獨起作用，而是需要和多種蛋白因子密切合作共同完成。在真核生物DNA複製時，後隨鏈是由DNA聚合酶α催化合成的，DNA聚合酶α先催化合成一段引物，然後依賴DNA聚合酶δ與增殖細胞核抗原（持續複製因子），從引物開始合成DNA，然後引物通過降解出去。此外，在損傷的DNA的鹼基修復中，DNA連接酶Ⅰ也同樣起到重要的作用。首先細胞內的特異性的核酸內切酶和外切酶特異性識別損傷部位，在DNA單鏈損傷部位的附近進行剪切，切除一段DNA，然後DNA聚合酶以另一條完整的DNA鏈作為模版進行修複合成重新合成這段DNA，最後由DNA連接酶Ⅰ將缺口連接。 [1]
視頻
火花學院-DNA連接酶
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