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Taq聚合酶

四月 11, 2024

Taq聚合酶是由錢嘉韻于1976年从嗜热细菌水生棲熱菌中分离出的DNA聚合酶[1]。Taq聚合酶的常用简称有Taq Pol（或Taq酶）。Taq酶常用于放大短DNA片段的聚合酶链式反应中（PCR）。

Taq聚合酶，外切酶
结合在DNA八聚体上的DNA聚合酶
鑑定
標誌Taq-exonuc
PfamPF09281（旧版）
InterPro（英语：InterPro）IPR015361
SCOP（英语：Structural Classification of Proteins）1qtm / SUPFAM
現有可用的蛋白結構：
Pfam結構（旧版） / ECOD
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum（英语：PDBsum）結構概要
Taq外切酶
DNA聚合酶
鑑定
標誌Taq-exonuc
PfamPF09281（旧版）
InterPro（英语：InterPro）IPR015361
SCOP（英语：Structural Classification of Proteins）1qtm / SUPFAM
現有可用的蛋白結構：
Pfam結構（旧版） / ECOD
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum（英语：PDBsum）結構概要

水生棲熱菌生活在温泉与深海热泉中，从其中分离的Taq酶可承受PCR中所需要的高温[1][2]。因此Taq酶取代了原先用于PCR中的大肠杆菌DNA聚合酶[3]。Taq酶的最适活性温度为75–80°C，在92.5°C时半衰期高于2小时，95°C时为40分钟，97.5°C时为9分钟；Taq酶可在72°C时于10秒内复制一含有1000个碱基对的DNA[4]。

Taq酶的缺点之一是缺乏从3'端到5'端的外切酶校正活性[4]，从而导致Taq在复制时保真度不高。原先测得的错误率为每9000个核苷酸中出现1次错误[5]。

為了降低出錯的機率，科學家陸陸續續發現了其他可以取代Taq聚合酶的聚合酶。舉例來說，Pfu是具有3'至5'端外切酵素特性的聚合酶，出錯機率約為1/2.6x1000000。但相較於Taq聚合酶，Pfu合成DNA的速度較慢，因此也有混合使用的配方被製作出來。近期的電腦模擬技術以及新興生物技術，也能透過人工修改Taq酶的結構來增強性能，購買這些商業化的酶可以降低實驗的錯誤率。

Taq聚合酶有一個特性除了合成速度快、出錯率高以外，還會使合成的產物「末端帶有一個A鹼基」，TA克隆即是利用Taq聚合酶此特性，Taq的PCR產物在3'末端會多出一個A，此時只須有一個與其互補的T表現在質體上，即能彼此靠近，藉由接合酶連接起來。透過此方式，可省去限制酶剪切的時間，直接利用PCR產物與質體彼此有互補兩端的特性，可快速黏合起來。

PCR中的Taq聚合酶 编辑

二十世纪八十年代初凯利·穆利斯在鲸鱼座集团（英语：Cetus Corporation）研究DNA合成在生物科技上的应用。穆利斯熟悉DNA寡核苷酸作为目标DNA探针、作为DNA测序引物、作为cDNA合成引物的技术。穆利斯在1983年开始尝试将两个引物与目标DNA片段杂交后加入DNA聚合酶，此方法可以实现指数级别的DNA复制[6]，放大了两前体中间的DNA片段[3]。但在每轮复制后需要将混合物加热到90°C以上使新合成的DNA熔解；两条DNA链分开后方可成为下一轮复制的模板。在发现Taq酶之前，加热过程也会使当时使用的大肠杆菌DNA聚合酶I失活。Taq酶的应用使PCR可在高温下进行（~60°C），有助于提高引物专一性、减少非特异性产物。PCR只需在封闭试管中配合相对简单的热循环仪（英语：thermal cycler）上进行。因此Taq酶是解决分子生物学中众多有关DNA分析的问题的基石[2]。

参见 编辑

脚注 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 Chien A, Edgar DB, Trela JM. Deoxyribonucleic acid polymerase from the extreme thermophile Thermus aquaticus. J. Bact. 1976, 127 (3): 1550–7. PMC 232952  . PMID 8432. 
  2. ^ 2.0 2.1 Saiki, RK; et al. . Science. 1988, 239 (4839): 487–91 [2014-05-15]. PMID 2448875. doi:10.1126/science.2448875. （原始内容存档于2008-12-19）. 
  3. ^ 3.0 3.1 Saiki, RK; et al. . Science. 1985, 230 (4732): 1350–4 [2014-05-15]. PMID 2999980. doi:10.1126/science.2999980. （原始内容存档于2008-12-19）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Lawyer FC; et al. High-level expression, purification, and enzymatic characterization of full-length Thermus aquaticus DNA polymerase .... PCR Methods Appl. 1993, 2 (4): 275–87. PMID 8324500. 
  5. ^ Tindall KR and Kunkel TA. Fidelity of DNA synthesis by the Thermus aquaticus DNA polymerase. Biochemistry. 1988, 27 (16): 6008–13. PMID 2847780. doi:10.1021/bi00416a027. 
  6. ^ Mullis KB. The unusual origin of the polymerase chain reaction. Sci. Am. April 1990, 262 (4): 56–61, 64–5. PMID 2315679. doi:10.1038/scientificamerican0490-56. 
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四月 11, 2024
taq聚合酶, 是由錢嘉韻于1976年从嗜热细菌水生棲熱菌中分离出的dna聚合酶, 的常用简称有taq, 或taq酶, taq酶常用于放大短dna片段的聚合酶链式反应中, 外切酶结合在dna八聚体上的dna聚合酶鑑定標誌taq, exonucpfampf09281, 旧版, interpro, 英语, interpro, ipr015361scop, 英语, structural, classification, proteins, 1qtm, supfam現有可用的蛋白結構, pfam結構, 旧版, ecodpd. Taq聚合酶是由錢嘉韻于1976年从嗜热细菌水生棲熱菌中分离出的DNA聚合酶 1 Taq聚合酶的常用简称有Taq Pol 或Taq酶 Taq酶常用于放大短DNA片段的聚合酶链式反应中 PCR Taq聚合酶 外切酶结合在DNA八聚体上的DNA聚合酶鑑定標誌Taq exonucPfamPF09281 旧版 InterPro 英语 InterPro IPR015361SCOP 英语 Structural Classification of Proteins 1qtm SUPFAM現有可用的蛋白結構 Pfam結構 旧版 ECODPDBRCSB PDB PDBe PDBjPDBsum 英语 PDBsum 結構概要Taq外切酶DNA聚合酶鑑定標誌Taq exonucPfamPF09281 旧版 InterPro 英语 InterPro IPR015361SCOP 英语 Structural Classification of Proteins 1qtm SUPFAM現有可用的蛋白結構 Pfam結構 旧版 ECODPDBRCSB PDB PDBe PDBjPDBsum 英语 PDBsum 結構概要水生棲熱菌生活在温泉与深海热泉中 从其中分离的Taq酶可承受PCR 中所需要的高温 1 2 因此Taq酶取代了原先用于PCR 中的大肠杆菌DNA聚合酶 3 Taq酶的最适活性温度为75 80 C 在92 5 C时半衰期高于2小时 95 C时为40分钟 97 5 C时为9分钟 Taq酶可在72 C时于10秒内复制一含有1000个碱基对的DNA 4 Taq酶的缺点之一是缺乏从3 端到5 端的外切酶校正活性 4 从而导致Taq在复制时保真度不高 原先测得的错误率为每9000个核苷酸中出现1次错误 5 為了降低出錯的機率 科學家陸陸續續發現了其他可以取代Taq聚合酶的聚合酶 舉例來說 Pfu是具有3 至5 端外切酵素特性的聚合酶 出錯機率約為1 2 6x1000000 但相較於Taq聚合酶 Pfu合成DNA的速度較慢 因此也有混合使用的配方被製作出來 近期的電腦模擬技術以及新興生物技術 也能透過人工修改Taq酶的結構來增強性能 購買這些商業化的酶可以降低實驗的錯誤率 Taq聚合酶有一個特性除了合成速度快 出錯率高以外 還會使合成的產物 末端帶有一個A鹼基 TA克隆即是利用Taq聚合酶此特性 Taq的PCR產物在3 末端會多出一個A 此時只須有一個與其互補的T表現在質體上 即能彼此靠近 藉由接合酶連接起來 透過此方式 可省去限制酶剪切的時間 直接利用PCR產物與質體彼此有互補兩端的特性 可快速黏合起來 PCR中的Taq聚合酶 编辑二十世纪八十年代初凯利 穆利斯在鲸鱼座集团 英语 Cetus Corporation 研究DNA合成在生物科技上的应用 穆利斯熟悉DNA寡核苷酸作为目标DNA探针 作为DNA测序引物 作为cDNA合成引物的技术 穆利斯在1983年开始尝试将两个引物与目标DNA片段杂交后加入DNA聚合酶 此方法可以实现指数级别的DNA复制 6 放大了两前体中间的DNA片段 3 但在每轮复制后需要将混合物加热到90 C以上使新合成的DNA熔解 两条DNA链分开后方可成为下一轮复制的模板 在发现Taq酶之前 加热过程也会使当时使用的大肠杆菌DNA聚合酶I失活 Taq酶的应用使PCR 可在高温下进行 60 C 有助于提高引物专一性 减少非特异性产物 PCR 只需在封闭试管中配合相对简单的热循环仪 英语 thermal cycler 上进行 因此Taq酶是解决分子生物学中众多有关DNA分析的问题的基石 2 参见 编辑DNA聚合酶I DNA复制脚注 编辑 1 0 1 1 Chien A Edgar DB Trela JM Deoxyribonucleic acid polymerase from the extreme thermophile Thermus aquaticus J Bact 1976 127 3 1550 7 PMC 232952 nbsp PMID 8432 2 0 2 1 Saiki RK et al Primer directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase Science 1988 239 4839 487 91 2014 05 15 PMID 2448875 doi 10 1126 science 2448875 原始内容存档于2008 12 19 引文使用过时参数coauthors 帮助 3 0 3 1 Saiki RK et al Enzymatic amplification of beta globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia Science 1985 230 4732 1350 4 2014 05 15 PMID 2999980 doi 10 1126 science 2999980 原始内容存档于2008 12 19 引文使用过时参数coauthors 帮助 4 0 4 1 Lawyer FC et al High level expression purification and enzymatic characterization of full length Thermus aquaticus DNA polymerase PCR Methods Appl 1993 2 4 275 87 PMID 8324500 引文格式1维护 显式使用等标签 link Tindall KR and Kunkel TA Fidelity of DNA synthesis by the Thermus aquaticus DNA polymerase Biochemistry 1988 27 16 6008 13 PMID 2847780 doi 10 1021 bi00416a027 Mullis KB The unusual origin of the polymerase chain reaction Sci Am April 1990 262 4 56 61 64 5 PMID 2315679 doi 10 1038 scientificamerican0490 56 维基共享资源上的相关多媒体资源 Taq聚合酶 取自 https zh wikipedia org w index php title Taq聚合酶 amp oldid 79406680, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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