トポイソメラーゼIV

トポイソメラーゼIVは、細菌に存在する2つのタイプIIトポイソメラーゼのうちの1つであり、もう1つはDNAジャイレースです。ジャイレースと同様に、トポイソメラーゼIVはDNA二本鎖をもう1本のDNA二本鎖に通過させることで、酵素反応の各段階でDNAの結合数を2つずつ変化させます。どちらも、通常ParCおよびParEと呼ばれるA/Bヘテロ二量体の対称ホモ二量体からなるヘテロ4量体構造を共有しています。

機能

トポイソメラーゼ IV は細胞内で 2 つの機能を果たします。

まず、 DNA複製後にDNAの鎖を切断する、つまりデカテネーションする役割を担います。DNAの二重らせん構造と半保存的複製様式により、新たに複製された2本のDNA鎖は互いに連結されます。染色体（およびプラスミド）が娘細胞に分離し、細胞分裂を完了するには、これらの連結を解除する必要があります。
トポイソメラーゼIVの細胞内における2つ目の機能は、正のスーパーコイルを弛緩させることです。この役割は、同じく正のスーパーコイルを弛緩させることができるDNAジャイレースと共有しています。ジャイレースとトポイソメラーゼIVは協力して、転座する DNAポリメラーゼの前に蓄積する正のスーパーコイルを除去し、DNA複製がトポロジカルな歪みに妨げられることなく継続できるようにします。
DNA ジャイレースは他の生物における類似の酵素です。

トポイソメラーゼIVはDNAジャイレースのように正のスーパーコイルを緩和しますが、後者の酵素のようにさらなる負のスーパーコイルを導入することはありません。^{[ 1 ]}

トポイソメラーゼIVは、並置の幾何学的特異性に基づいて、負に超らせん状のDNA分子中の右巻きのプレクトネムに作用することなく、右巻きの結び目を解き、右巻きのカテナンを切断することができる。^{[ 2 ]}