Классификация эндонуклеаз рестрикции

В настоящее время на основании субъединичной структуры, субстратной специфичности, потребности фермента в кофакторах и характера расщепления ДНК выделяют четыре типа систем рестрикции-модификации (I, II, III и IV).

Все эндонуклеазы рестрикции узнают на двуцепочечной ДНК строго специфические последовательности нуклеотидов, однако ферменты I-го типа осуществляют разрывы в произвольных точках молекулы ДНК, а ферменты II-го и III-го типов узнают и расщепляют ДНК в строго определенных точках внутри сайтов узнавания или на фиксированном от них расстоянии.

Ферменты типов I и III имеют сложную субъединичную структуру и обладают двумя видами активностей - модифицирующей (метилирующей) и АТФ-зависимой эндонуклеазной. Они нуждаются в ионах магния и S-аденозил-L-метионине в качестве кофакторов.

Эндонуклеазы системы типа IV расщепляют только модифицированную ДНК, имеющую в составе метилированные, гидроксиметилированные или гликозил-гидроксиметилированные основания. Для реакции с участием этих ферментов требуется гидролиз ГТФ. Эндонуклеазная и метилтрансферазная активности обеспечиваются одним полипептидом. Нуклеазная активность аллостерически активируется S-аденозил-L-метионином. Сайт рестрикции асимметричный, состоит из двух разнесенных частей. Разрезание ДНК происходит около одного из сайтов.