制限酵素と制限酵素の主な違いは、制限酵素が制限部位と呼ばれる特定の認識配列またはその近傍でDNAを切断する「分子のはさみ」であるのに対し、制限酵素は酵素の一種であるエンドヌクレアーゼ群の1つであることである。
制限酵素と制限エンドヌクレアーゼは、制限認識部位と呼ばれる特定の部位でDNAを切断する役割を持つ酵素の2つの名称です。
制限酵素とは
制限酵素または制限エンドヌクレアーゼは、特定の部位でDNAを切断するエンドヌクレアーゼの広いグループです。
DNAを切断するための認識部位が制限部位です。
さらに、制限酵素には、1型、2型、3型、4型、5型の5種類があります。
ここでは、その認識部位でDNA基質を切断する方法による分類です。
制限酵素タイプ1
制限酵素1型は、制限酵素とメチラーゼの両方の活性を併せ持つ複雑なマルチサブユニット型酵素です。
さらに、大腸菌で最初に同定された。
3種類のサブユニットを含んでいる。
HsdR、HsdM、HsdSの3種類のサブユニットが存在する。
HsdRは制限消化を、HsdMはメチル化を行い、HsdSは認識部位とメチル化部位の両方を認識するために重要です。
また、制限酵素1は制限認識部位から1000bp以上離れたランダムな距離の部位でDNAを切断する。
このランダムな切断の後には、この酵素が分子モーターの役割を果たすため、DNAの転座も起こる。
制限酵素1型の遺伝子は、原核生物ゲノムに多く存在する。
制限酵素1型は生化学的に重要であるが、不連続な制限断片が生成されるため、実用的な価値はあまりない。
：図1 制限酵素の作用
制限酵素タイプ2
制限酵素2型は、制限認識部位内またはその近傍の決められた位置でDNAを切断する。
また、その認識部位はパリンドロームで、4-8ヌクレオチドの長さです。
一般に、制限酵素とメチル化酵素の独立した活性を持つホモダイマーです。
同時に、ATPを用いず、マグネシウムを補酵素としてのみ必要とする。
制限酵素2型は、制限消化により認識部位またはその近傍を特異的に切断して離散的な断片を生成するため、実験室ではDNA解析やクローニングに用いられることが多くなっている。
制限酵素タイプ3
制限酵素タイプ3は、3番目のタイプの制限酵素で、逆向きの2つの別々の非パリンドローム配列を認識する。
また、認識部位の約20-30bp下流のDNAを切断する。
一般に、制限酵素3型は2つの異なるサブユニットを持つヘテロダイマーです。
さらに、制限酵素3型では制限活性とメチル化活性が同じサブユニットで起こっている。
しかし、完全な消化を行うことは稀です。
制限酵素タイプ4、5
一方、4型制限酵素は、メチル化、ヒドロキシメチル化、グルコシルヒドロキシメチル化などの修飾DNAをターゲットとするものです。
一方、5型制限酵素は、ガイドRNA（gRNA）を基質とする。
制限酵素とは？
制限酵素は、広義のエンドヌクレアーゼの一種である。
一般にエンドヌクレアーゼは、ポリヌクレオチド鎖のリン酸ジエステル結合を切断する酵素のことである。
制限酵素は細菌や古細菌に存在する。
また、これらの生物は侵入してくるウイルスから身を守っている。
通常、制限酵素は原核生物の体内で外来DNAを切断する。
この過程を制限酵素消化という。
しかし、メチル基転移酵素と呼ばれる修飾酵素は、DNAをメチル化することによって宿主のDNAを修飾し、宿主のDNAの切断を阻害する。
このように、制限酵素による消化と、宿主のDNA切断の阻害の2つの過程を、制限修飾系と呼んでいる。
図2：制限酵素の機能
また、制限酵素は250種類、3,600種類が存在する。
このうち、800種類以上が実用化されている。
制限酵素と制限エンドヌクレアーゼの類似性
- 制限酵素と制限酵素は、DNAを認識部位またはその近傍で切断する酵素です。
- また、原核生物は外来 DNA を切断することで、侵入してきたウイルスから身を守る役割も持っています。
- また、分子生物学においては、DNA断片の組み換えのためにDNAを切断するという大きな役割を担っている。
制限酵素と制限酵素エンドヌクレアーゼの違いについて
定義
制限酵素とは、主に特定の細菌が生産する酵素で、DNA分子を特定の塩基配列またはその近傍で切断する性質を持ち、制限酵素とは、DNAを分子内の制限部位と呼ばれる特定の認識部位で断片に切断する酵素のことである。
谷間
制限酵素はDNAを特定の塩基配列で切断し、制限エンドヌクレアーゼは二本鎖DNAを切断する。
重要性
また、制限酵素はバイオテクノロジーにおいてクローニングに重要であり、制限エンドヌクレアーゼは原核細胞を侵入してくる病原体から保護する役割を担っている。
結論
簡単に説明すると、制限酵素と制限酵素は、特定の配列（制限部位）またはその近傍でDNAを切断するエンドヌクレアーゼの2種類です。
しかし、制限酵素はバイオテクノロジーにおいて、クローニングのためにDNAを切断するのに重要なエンドヌクレアーゼ群です。
一方、制限酵素は原核生物において、侵入してきたウイルスから身を守るために外来DNAを切断するために重要な酵素です。
したがって、制限酵素と制限酵素の大きな違いは、その重要性にある。
