LIG1
AMPの転移段階では、DNAリガーゼIはDNAと結合してニック部分に位置し、ニックの5'-リン酸部位での反応を触媒する。ニックの5'-リン酸のアニオン性酸素が求核剤として機能し、リジンに共有結合しているAMPのαリン酸基を攻撃し、AMPがDNAに共有結合した中間体(DNA-AMP中間体)が形成される。
ホスホジエステル結合を形成するためには、DNA-AMP中間体は除去されなければならない。5'-リン酸基は上流の3'-OH基からの求核攻撃を受け、それによってホスホジエステル結合が形成される。この求核攻撃の間、AMP基は5'-リン酸基を脱離基として押し出し、ニックは閉じられてAMPは解離し、DNAライゲーションの1サイクルが完結する。
最適では無い条件下では、反応が完結する前にリガーゼがDNAから解離してしまう場合がある。例えばマグネシウム濃度が低い条件下では、ニックシーリングの過程が遅くなり、リガーゼはアデニリル化中間体を残してDNAから解離してしまう。こうした中間体はホスホジエステラーゼの助けを借りなければ修復できない。ホスホジエステラーゼのアプラタキシン(英語版)は、こうした中断されたDNA中間体に作用してAMP-リン酸結合を加水分解し、リガーゼが反応する前の初期状態を回復することが示されている。