TOP1
ヒトHeLa細胞に対するUVB照射は、トポイソメラーゼIとDNAとの間の共有結合型複合体の形成を特異的に促進する。トポイソメラーゼIは、UVB照射や他の要因によるDNA損傷を除去する過程である、ヌクレオチド除去修復に直接的に関与しているようである。
TOP1を含むIB型トポイソメラーゼは、活性部位のチロシンが切断鎖の3'リン酸末端に結合した共有結合中間体を形成する。
真核生物のI型トポイソメラーゼ(英語版)は、-4位から-1位の配列が5'-(A/T)(G/C)(A/T)T-3'となる地点を好んでDNAにニックを入れる。酵素は-1位のT残基と共有結合的に結合するが、-1位はC残基であることもある。
ヒトのTOP1タンパク質は4つの領域に分割される。N末端の214アミノ酸はin vitroでのスーパーコイル構造の緩和活性には不要であり、4つの核局在化シグナルと他のタンパク質との相互作用部位が存在する。N末端ドメインに続いて高度に保存された421アミノ酸からなるコアドメインが存在し、活性部位のチロシン残基を除くすべての触媒残基はこの領域に含まれている。これに続いて77アミノ酸からなる保存性の低いリンカードメインが存在する。53アミノ酸からなるC末端ドメインには活性部位となるTyr723が存在する。
TOP1は、活性部位のチロシンをDNAのホスホジエステル骨格を攻撃する求核剤として用いるエステル交換反応によって、DNAを切断する。TOP1は切断鎖の3'末端に共有結合的に結合した後、DNAを非切断鎖の周りに回転させることによってDNAのスーパーコイル構造を緩和する。その後、切断鎖の5'ヒドロキシル末端はリン酸-チロシン結合を切断し、TOP1の遊離とDNAの再ライゲーションを行う。ニックを形成して閉じる反応は速く、1秒間に約100サイクルの反応が行われる。