限制性内切酶
限制性内切酶，全称限制性核酸内切酶，是一种专门作用于双链DNA的酶类，其切割机制涉及断裂DNA链中糖基与磷酸基团之间的连接键，从而在两条DNA链上分别形成一个切口，此过程不改变核苷酸的组成及其碱基序列。限制性内切酶在分子生物学及遗传工程领域内具有广泛的应用价值。
| 中文名 | 限制性核酸内切酶 | 作 用 | 切割DNA |
| 所属学科 | 基因工程 | 别 名 | 限制酶 限制性内切酶 |
定义
一类能够特异性地识别DNA中的特定序列，并在该识别位点或其邻近区域对双链DNA进行切割的内切酶。
由来
限制性内切酶，通常以其来源微生物属名的首字母和种名的前两个字母命名，第四个字母则代表具体的菌株（或品系）。例如，源自Bacillus amyloliquefaciens H的限制性内切酶被命名为BamH。对于在同一菌株中发现的具有不同碱基序列识别特异性的多种酶，可通过添加罗马数字进行区分，如HindⅡ、HindⅢ，HpaI、HpaⅡ，以及MboI、MboⅡ等。
限制性内切酶，作为一种在特定核苷酸序列处对双链DNA进行水解的内切酶，根据其功能特性可分为两类：Ⅰ型限制性内切酶既能催化宿主DNA的甲基化，也能催化非甲基化DNA的水解；而Ⅱ型限制性内切酶则仅催化非甲基化DNA的水解。该酶在学术上亦被称为Endodeoxyribonuclease，简称限制酶。
在酶反应方面，限制性内切酶能够在DNA分子的限定数量专一部位上进行切割，具有识别并降解外源DNA的能力。其单位定义是指在指定的pH值与37℃条件下，0.05mL反应混合物中1小时内能够消化1μg λDNA的酶量。关于性状与制品，合格的限制性内切酶制品应不含非专一性的核酸水解酶，这一特性可通过将10单位内切酶与1μg λDNA在37℃下保温16小时后，观察凝胶电泳图谱的稳定性来验证。这类酶主要分离自原核生物，迄今为止，已从近300种不同的微生物中分离出约4000种限制酶。
分布区域
限制性核酸内切酶在自然界中的分布极为广泛，几乎在所有细菌的属和种中都能至少发现一种此类酶。在某些细菌属中，限制性内切酶的种类甚至多达几十种，例如在嗜血杆菌属（Haemophilus）中，目前已发现的限制性内切酶就有22种之多。值得注意的是，不同菌株中限制性内切酶的含量存在显著差异，部分菌株中的酶含量极低，难以进行有效的分离和定性分析；而另一些菌株则富含此类酶，如大肠杆菌（Escherichia coli）的pMB4菌株（产EcoRI酶）和埃及嗜血杆菌（Haemophilus aegyptius，产Hal III酶）即为高产酶菌株。据文献报道，从仅10克的埃及嗜血杆菌细胞中，就能分离提纯出足够消化10克λ噬菌体DNA的酶量。迄今为止，细菌仍然是限制性内切酶，特别是具有高特异性的Ⅰ类限制性内切酶的主要来源。
分类性质
依据酶的功能特性、分子量大小以及反应所需的辅助因子，限制性内切酶可被划分为两大类：I类酶与Ⅱ类酶。早期从大肠杆菌中发现的EcoK和EcoB即属于I类酶。这类酶的分子量较大，在催化反应过程中，除了需要Mg²⁺外，还需S-腺苷-L-甲硫氨酸（SAM）和ATP作为辅助因子。值得注意的是，I类酶在DNA分子上并不产生特异性的酶解片段，这是其与Ⅱ类酶之间最为显著的区别，也因此限制了I类酶在DNA分析中的应用价值。
相较于I类酶，Ⅱ类酶如EcoR I、BamH I、Hind II、Hind III等，则具有更为广泛的应用前景。这类酶的分子量小于105道尔顿，反应过程中仅需Mg²⁺作为辅助因子。更重要的是，Ⅱ类酶能够在所识别的特定碱基序列上产生特异性的切割位点。因此，当DNA分子经过Ⅱ类酶处理后，会产生特异性的酶解片段，这些片段可通过凝胶电泳法进行分离和鉴别。
限制性内切酶主要识别DNA序列中的回文序列。部分酶的切割位点位于回文序列的一侧（如EcoR I、BamH I、Hind等），从而形成粘性末端；而另一些Ⅱ类酶（如Alu I、BsuR I、Bal I、Hal III、HPa I、Sma I等）的切割位点则位于回文序列的中间，形成平整末端。
在已发现的限制性内切酶中，已有近百种酶的识别序列被测定。值得注意的是，有些来源不同的酶具有相同的碱基识别序列，这类酶被称为“异源同功酶”（isochizomer，或同切限制内切酶、同裂酶）。然而，尽管这些酶具有相同的识别序列，但它们的切割位点可能并不完全一致。例如，Xma I和Sma I都识别六核苷酸序列CCCGGG，但Xma I的切割位点在cCCGGG处，形成带有CCGG粘性末端的DNA片段，而Sma I的切割位点则在CCCG↓GGG处，不形成粘性末端。当然，也存在识别序列和切割位点都相同的酶，如Hap II、Hpa II、Mno I都在识别序列CCGG内有一相同的切割位点，Hal III和BsuR I同样在识别序列GGCC内有一相同的切割位点。
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E |
Escherichia |
（属） |
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co |
coli |
（种） |
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R |
RY13 |
（品系） |
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I |
首先发现 |
在此类细菌中发现的顺序 |
类型
第一型限制性内切酶（Type I restriction endonucleases）兼具修饰（modification）与识别切割（restriction）的双重功能。它们能够识别DNA分子上的特定碱基序列，并且其切割位点往往距离识别位点数千个碱基之远。这类酶的典型代表包括EcoB和EcoK。
第二型限制性内切酶（Type II restriction endonucleases）则专注于识别切割的功能，其修饰作用通常由其他酶类承担。它们所识别的序列多为较短的回文序列（palindrome sequences），并且所剪切的碱基序列通常与识别序列一致。在遗传工程领域，第二型限制性内切酶因其较高的实用性而备受青睐，典型的例子有EcoRI和HindIII。
第三型限制性内切酶（Type III restriction endonucleases）在功能上与第一型限制酶相似，同样具备修饰与识别切割的双重能力。然而，它们所识别的序列通常为较短的不对称序列，且切割位点与识别序列之间的距离约为24-26个碱基对。HinfIII是第三型限制性内切酶的一个典型代表。
| 名称 | 货号 | 规格 |
| BsaⅠ 限制性内切酶 | UA070035-1KU | 1KU |
| 快速内切酶BstBI | abs60207-100T | 100T |
| 胃酶（1:15000） | abs9193-50g | 50g |
| 几丁质酶 | abs47047903-1g | 1g |
