光裂合酶

光裂合酶 （ Photolyases ， EC 4.1.99.3 ） 爲一種DNA修復酵素 ， 專門修復遭受紫外線破壞的DNA 。 此酵素的作用需要可見光協助活化及DNA修復 。 光裂合酶修復DNA的過程稱爲光學活作用 （ photoreactivation ） 。 由系統發生學來看 ， 光裂合酶是一個相當古老的酵素 ， 從細菌 、 真菌 ， 到動物體內都有 ， 且在植物體內尤爲重要 。 人類等胎盤哺乳類體內則並無此酵素活性 ， 而是使用另一種較無效率的核苷酸切除修復法來取代光裂合酶 。 DNA中相鄰的胸腺嘧啶受到紫外線的照射時 ， 會形成共價鍵 ， 形成環丁烷橋 ， 稱爲胸腺嘧啶二聚體 。 形成胸腺嘧啶二聚體的基因會導致基因在複製和轉錄時出現錯誤 。 光裂合酶會接在DNA上 ， 切除胸腺嘧啶二聚體 ， 並修復回原本的樣子 。 光裂合酶爲一種黃素蛋白 ， 內含兩個捕光性輔因子 。 所有的光裂合酶都含有FADH − ， 並可根據他的第二輔因子分爲兩類 。 第一類爲葉酸性光裂合酶 ， 其第二輔因子的成分爲次甲基四氫葉酸蝶呤 （ Methenyltetrahydrofolate ， MTHF ） ， 稱 。 第二類則爲性光裂合酶 ， 其第二輔因子爲8 - 羥 -7,8-二甲基-5-脫氮核黃素 （ 8 - hydroxy -7,8-didemethyl-5-deazariboflavin ， 8 - HDF ） 。 FAD本身即有酵素活性 ， 第二輔因子則可在低光狀態下加速反應進行 。 被光活化的光裂合酶會將FADH − 的電子 ， 轉移給胸腺嘧啶二聚體來裂解二聚體 。 除了第二輔因子之外 ， 光裂合酶也可根據序列相似性分爲兩種 ， 第一種主要在革蘭氏陰性菌 、 陽性菌 、 嗜鹽古菌 、 真菌 ， 和植物體內 。 Proteins containing this domain also include Arabidopsis thaliana s 1 and 2, which are blue light photoreceptors that mediate blue light - induced gene expression and modulation of circadian rhythms. 、 可以將光裂合酶分爲兩類 。 The first class contains enzymes from Gram - negative and Gram - positive bacteria, the halophilic archaebacteria Halobacterium halobium, 以及真菌與植物 。 阿拉伯芥的 1與2亦含有此種結構域 ， 作爲促進藍光基因表現與調整晝夜節律的光受體 。 The second class are named cryptochrome ( Cry ), found in species as diverse as Drosophila, Arabidopsis, Synechocystis, and Human ( Cry - DASH ). These were previously assumed to have no DNA repair activity because of negligible activity on double - stranded DNA. A study by A. Sancar and P. Selby provided evidence to suggest this branch of cryptochromes have photolyase activity with a high degree of specificity for cyclobutane pyrimidine dimers in single - stranded DNA. Their study showed that VcCry1 from Vibrio cholerae, X1Cry from Xenopus laevis, and AtCry3 from Arabidopsis thaliana all had photolyase activity on UV irradiated ssDNA in vitro. 有些防曬油含有此酵素 ， 宣稱可以治癒紫外線曬傷 。