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recA蛋白：可结合单链DNA ，插入双链DNA同 源区，与互补链配对，将同源链置换出来。 recBCD：有三种酶活性，依赖于ATP的核酸外 切酶、核酸内切酶和解螺旋酶。 Beta:形成环状结构，SSB，结合在3’突出端， 防止被单链核酸酶降解，介导互补单链退火。 Gam:与RecBCD核酸外切酶结合，抑制对外源 DNA降解作用。 Exo:核酸外切酶，环状三聚体，中空通道一端容 dsDNA,另一端容纳ssDNA,结合在双链DNA末 端，从5’到3’降解DNA，形成3’突出
3´
5´ 3´ 片 段 重 组 体 5´ 3´ 5´ 3´
5´ 3´
5´
拼 3´ 5´ 接 重 组 体 5´3´
DNA 连接酶
3´ 5´
5´
3´ 5´
3´
5´ 3´ 3´ 5´
3´ 5´ 5´
内切酶
3´(recBCD)
5´ 3´ 3´ 5´
3´ 5´ 5´ 3´ 5´ 3´
DNA插入 (recA)
5´ 3´ 3´ 5´ 3´ 5´ 5´ 3´
内切酶 (recBCD)
3´ 5´ 5´ 3´
分支迁移 (recA)
5´ 3´ 3´ 3´
3´ 5´ 5´ 3´
◘ RecBCD的识别和切割位点 a、 RecBCD结合在DNA的平 头末端 b、 外切、解链、移动 （ATP） c、 兔耳状 loop 结构产生 （再旋酶活性低于解旋酶活性） d、 RecBCD 在 loop 单链区的 chi 位点3‘方4～6NT处切 断单链（单链内切酶） ☀ chi位点：GCTGGTGG
3‘
e、 RecBCD 切割产生3’单链末端
1.
Homologous DNA pairs
2. Nicks made near Chi GCTGGTGG) sites by RecBCD
2.两个DNA分子单链的 同一部位发生断裂。
8
.
ssDNA carrying the 5’ ends of the nicks is coated by RecA to form RecAssDNA dilaments. 3.两个断裂的单链的 游离末端彼此交换
DNA 连接酶
5´ 3´ 3´ 5´
Holiday中间体
3´ 5´ 5´ 3´
5´ 3´ 3´ 5´
Holiday中间体
3´ 5´ 5´ 3´ 5´ 3´
3´ 5´ 5´ 3´ 3´ 5´
内切酶 (ruvC)
5´ 3´ 3´ 5´
内切酶 (ruvC)
3´ 5´
3´ 5´
3´ 5´
5´ 3´
DNA 连接酶
源自文库
在大肠杆菌中由RuvA,RuvB和RuvC蛋白参与 的同源重组。
（a） RuvA四聚体的图解。四个亚基形成的结构 像四个花瓣的花。 （b） RuvA/RuvB的作用： （左）RuvA四聚体结合到Holliday位点； （中）RuvB六聚体结合到杂合双螺旋的两对面， DNA穿过其中心， RuvB六聚体解螺旋，促进超螺旋分 叉点通过复合体移动。 （右）RuvC结合到Holliday位点，由其核酸酶活 性位点ATTG切断核酸链，切割位点由剪切体辨认。 （c） RuvA四聚体的电荷分布，蓝色表示正电荷 ，红色表示负电荷，注意正电荷位于四聚体的表面， 有四个负电荷区域位于其中心。 （d） 假设的RuvA四聚体与Holliday位点结合的 结构模型。
9
4. RecA-ssDNA filaments search the opposite DNA duplex for corresponding sequence (invasion).
4.末端彼此连接形 成Holliday连接体 重组接点Recombination joint
10
接合分子 joint molecule
4. form a four branched Holliday structure
5. Branch migration( 分支迁移)
异源双链heteroduplex
11
12
13
6.Holliday连 接体异构化 、拆分
14
Resolving Holliday junction
15
5´ 3´ 3´ 5´
RecBCD的酶活性受重组热点Chi的调节。Chi位点 大肠杆菌基因组中的一种不对称的8 bp核苷酸序 列，5′-GCTGGTGG-3′，Chi位点能够改变RecBCD 的酶活性，它是大肠杆菌重组过程的必需组分， 是重组的热点。一旦RecBCD识别出Chi序列， RecBCD核酸酶活性便发生变化，其3’→5’外切酶活 性受到抑制，5’→3’外切酶活性被激活，由原来优 先降解3’末端链，改变为只降解5’末端链。但是它 的解旋酶活性未受到影响。 RecBCD酶活性变化的 结果是产生3’末端带有Chi位点的ssDNA。
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5´ 3´ 片 段 重 组 体 5´ 3´ 5´ 3´
5´ 3´
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拼 3´ 5´ 接 重 组 体 5´3´
DNA 连接酶
3´ 5´
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内切酶
3´(recBCD)
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DNA插入 (recA)
5´ 3´ 3´ 5´ 3´ 5´ 5´ 3´
内切酶 (recBCD)
3´ 5´ 5´ 3´
分支迁移 (recA)
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◘ RecBCD的识别和切割位点 a、 RecBCD结合在DNA的平 头末端 b、 外切、解链、移动 （ATP） c、 兔耳状 loop 结构产生 （再旋酶活性低于解旋酶活性） d、 RecBCD 在 loop 单链区的 chi 位点3‘方4～6NT处切 断单链（单链内切酶） ☀ chi位点：GCTGGTGG
3‘
e、 RecBCD 切割产生3’单链末端
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Homologous DNA pairs
2. Nicks made near Chi GCTGGTGG) sites by RecBCD
2.两个DNA分子单链的 同一部位发生断裂。
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ssDNA carrying the 5’ ends of the nicks is coated by RecA to form RecAssDNA dilaments. 3.两个断裂的单链的 游离末端彼此交换
DNA 连接酶
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Holiday中间体
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Holiday中间体
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内切酶 (ruvC)
5´ 3´ 3´ 5´
内切酶 (ruvC)
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DNA 连接酶
源自文库
在大肠杆菌中由RuvA,RuvB和RuvC蛋白参与 的同源重组。
（a） RuvA四聚体的图解。四个亚基形成的结构 像四个花瓣的花。 （b） RuvA/RuvB的作用： （左）RuvA四聚体结合到Holliday位点； （中）RuvB六聚体结合到杂合双螺旋的两对面， DNA穿过其中心， RuvB六聚体解螺旋，促进超螺旋分 叉点通过复合体移动。 （右）RuvC结合到Holliday位点，由其核酸酶活 性位点ATTG切断核酸链，切割位点由剪切体辨认。 （c） RuvA四聚体的电荷分布，蓝色表示正电荷 ，红色表示负电荷，注意正电荷位于四聚体的表面， 有四个负电荷区域位于其中心。 （d） 假设的RuvA四聚体与Holliday位点结合的 结构模型。
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4. RecA-ssDNA filaments search the opposite DNA duplex for corresponding sequence (invasion).
4.末端彼此连接形 成Holliday连接体 重组接点Recombination joint
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接合分子 joint molecule
4. form a four branched Holliday structure
5. Branch migration( 分支迁移)
异源双链heteroduplex
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6.Holliday连 接体异构化 、拆分
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Resolving Holliday junction
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5´ 3´ 3´ 5´
RecBCD的酶活性受重组热点Chi的调节。Chi位点 大肠杆菌基因组中的一种不对称的8 bp核苷酸序 列，5′-GCTGGTGG-3′，Chi位点能够改变RecBCD 的酶活性，它是大肠杆菌重组过程的必需组分， 是重组的热点。一旦RecBCD识别出Chi序列， RecBCD核酸酶活性便发生变化，其3’→5’外切酶活 性受到抑制，5’→3’外切酶活性被激活，由原来优 先降解3’末端链，改变为只降解5’末端链。但是它 的解旋酶活性未受到影响。 RecBCD酶活性变化的 结果是产生3’末端带有Chi位点的ssDNA。