ヌクレアーゼ
すべての細胞は遺伝情報の媒体としてDNAに依存しているため、遺伝子の品質管理はすべての生物にとって不可欠な機能である。DNAの複製は誤りが起こりやすい過程であり、DNA分子自体も、多くの代謝的あるいは環境的要因のストレスを受けやすい。身近な例として、活性酸素種、近紫外線、あるいは電離放射線があげられる。多くのヌクレアーゼは、損傷部位を認識し、それを周囲のDNAから切断することでDNA修復に関与する。これらの酵素は単独で、あるいは複合体として機能する。DNA修復に関与するほとんどのヌクレアーゼは配列特異的ではない。これらは二本鎖DNA(dsDNA)の二次構造の変形を通じて損傷部位を認識する。
ヌクレアーゼの一次構造は、最小限の活性部位が保存される他は大部分が保存されておらず、その表面は主に、酸性および塩基性のアミノ酸残基から構成されている。ヌクレアーゼはフォールディングファミリーに分類される。
HindIIの発見以来、230以上の菌株から900種類以上の制限酵素が単離され、中には配列特異的なものも、そうではないものもある。これらの制限酵素には、一般にその起源を反映した名前がつけられる。名前の最初の文字は属名に由来し、次の2文字は、それらが単離された原核細胞の種名に由来する。たとえば、EcoRIはEscherichia coli RY13(大腸菌 RY13株)に由来し、HindIIはHaemophilus influenzae strain Rd(インフルエンザ菌 Rd株)に由来する。ヌクレアーゼ名に続く数字は、その酵素が単一菌株から単離された順序を示す(例:EcoRI、EcoRII)。
ほとんどのヌクレアーゼは、「国際生化学・分子生物学連合命名法委員会」のEC番号によって、加水分解酵素(ヒドロラーゼ)(EC番号3)として分類されている。ヌクレアーゼは、ホスホジエステラーゼ、リパーゼ、およびホスファターゼと同様に、加水分解酵素のサブグループであるエステラーゼ(EC番号3.1)に属する。ヌクレアーゼが属するエステラーゼは、EC番号3.1.11 - EC番号3.1.31に分類される。