限制性核酸内切酶是可以识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶，简称限制酶。根据限制酶的结构，辅因子的需求切位与作用方式，可将限制酶分为三种类型，分别是第一型（TypeI）、第二型（TypeII）及第三型（TypeIII）。Ⅰ型限制性内切酶既能催化宿主DNA的甲基化，又催化非甲基化的DNA的水解；而Ⅱ型限制性内切酶只催化非甲基化的DNA的水解。III型限制性内切酶同时具有修饰及认知切割的作用。限制性核酸内切酶简称限制性核酸酶。这是一类能从DNA分子中间水解磷酸二酯键,从而切断双链DNA的核酸水解酶。

简介

能识别双链ＤＮＡ中特异性碱基序列，通过切割每一条链上的磷酸二酯键而消化ＤＮＡ的酶。可分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。基因工程中常用的是Ⅱ型限制性内切酶。

定义

是识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。

由来

一般是以微生物属名的第一个字母和种名的前两个字母组成，第四个字母表示菌株（品系）。例如，从Bacillus amylolique faciens H中提取的限制性内切酶称为Bam H，在同一品系细菌中得到的识别不同碱基顺序的几种不同特异性的酶，可以编成不同的号，如HindⅡ、HindⅢ，HpaI、HpaⅡ，MboI、MboⅡ等。

限制性内切酶（restriction endonuclease）：一种在特殊核苷酸序列处水解双链DNA的内切酶。Ⅰ型限制性内切酶既能催化宿主DNA的甲基化，又催化非甲基化的DNA的水解；而Ⅱ型限制性内切酶只催化非甲基化的DNA的水解。

别名 Endodeoxyribonuclease简称限制酶

酶反应 限制性内切酶能分裂DNA分子在一限定数目的专一部位上。它能识别外源DNA并将其降解。

单位定义 在指明pH与37℃，在0.05mL反应混合物中，1小时消化1μg的λDNA的酶量为1单位。

性状制品不含非专一的核酸水解酶（由10单位内切酶与1μg λDNA，保温16小时所得的凝胶电泳图谱的稳定性表示），这类酶主要是从原核生物中分离出来的，迄今已经从近300多种不同的微生物中分离出约4000种限制酶。

分布

区域

限制性核酸内切酶分布极广，几乎在所有细菌的属、种中都发现至少一种限制性内切酶，多者在一属中就有几十种，例如在嗜血杆菌属中（Haemophilus）现已发现的就有22种。有的菌株含酶量极低，很难分离定性；然而在有的菌株中，酶含量极高．如E. coli的pMB4(EcoRI酶）和H. aegyptius(Hal Ⅲ酶）就是高产酶菌株。据报道从10g的H. aegyptius的细胞中，能分离提纯出可消化l0gλ噬茵体DNA的酶量。到目前为止，细菌是限制性内切酶，尤其是特异性非常强的I类限制性内切酶的主要来源。

分类性质

根据酶的功能特性、大小及反应时所需的辅助因子，限制性内切酶可分为两大类，即I类酶和Ⅱ酶。最早从大肠杆菌中发现的EcoK、EcoB就属于I类酶。其分子量较大；反应过程中除需Mg2+外，还需要S-腺苷-L甲硫氨酸、ATP；在DNA分子上没有特异性的酶解片断，这是I、Ⅱ类酶之间最明显的差异。因此，I类酶作为DNA的分析工具价值不大。Ⅱ类酶有EcoR I、BamH I、Hind Ⅱ、Hind Ⅲ等。其分子量小于105道尔顿；反应只需Mg2+；最重要的是在所识别的特定碱基顺序上有特异性的切点，因而DNA分子经过Ⅱ类酶作用后，可产生特异性的酶解片断，这些片断可用凝胶电泳法进行分离、鉴别。

限制性内切酶识别DNA序列中的回文序列。有些酶的切割位点在回文的一侧（如EcoR I、BamH I、Hind等），因而可形成粘性末端，另一些Ⅱ类酶如Alu I、BsuR I、Bal I、Hal Ⅲ、HPa I、Sma I等，切割位点在回文序列中间，形成平整末端。Alu I的切割位点如下：

5'-A G^C T-3'

3'-T C^G A-5'

在已发现的限制性内切酶中，近百种酶的识别顺序已被测定。有很多来源不同的酶有相同的碱基识别顺序，这种酶称为“异源同功酶”（isochizomer，同切限制内切酶；同裂酶）。应该注意的是，这些酶虽然有相同的识别顺序，但它们的切点并不完全一样。例如Xma I和Sma I都识别六核苷酸CCCGGG，但Xma I的切点在cCCGGG，而Ema I的切点则在CCCGgGG，前者切割DNA分子，形成带有CCGG粘性末端的DNA片段，而后者并不形成粘性末端。当然，也有识别顺序和切点都相同的酶，如Hap Ⅱ、Hpa Ⅱ、Mno I，都在识别顺序CCGG内有一相同的切点，Hal Ⅲ和BsuR I同样在识别顺序GGCC内有一相同的切点。

用途

用于DNA基因组物理图谱的组建；基因的定位和基因分离；DNA分子碱基序列分析；比较相关的DNA分子和遗传工程。

限制性核酸内切酶是由细菌产生的，其生理意义是提高自身的防御能力.

限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNA。

类型

根据限制酶的结构，辅因子的需求切位与作用方式，可将限制酶分为三种类型，分别是第一型（Type I）、第二型（Type Ⅱ）及第三型（Type Ⅲ）。

第一型限制酶

同时具有修饰（modification）及认知切割（restriction）的作用；另有认知（recognize)DNA上特定碱基序列的能力，通常其切割位（cleavage site）距离认知位（recognition site）可达数千个碱基之远。例如：EcoB、EcoK。

第二型限制酶

只具有认知切割的作用，修饰作用由其他酶进行。所认知的位置多为短的回文序列（palindrome sequence）；所剪切的碱基序列通常即为所认知的序列。是遗传工程上，实用性较高的限制酶种类。例如：EcoRI、HindⅢ。

第三型限制酶

与第一型限制酶类似，同时具有修饰及认知切割的作用。可认知短的不对称序列，切割位与认知序列约距24-26个碱基对。例如：HinfⅢ。

生理意义

限制作用实际就是限制酶降解外源DNA ，维护宿主遗传稳定的保护机制。甲基化是常见的修饰作用，可使腺嘌呤A和胞嘧啶C甲基化而受到保护。通过甲基化作用达到识别自身遗传物质和外来遗传物质的目的。

所以，能产生防御病毒侵染的限制酶的细菌，其自身的基因组中可能有该酶识别的序列，只是该识别序列或酶切位点被甲基化了。但并不是说一旦甲基化了，所有限制酶都不能切割。大多数限制酶对DNA甲基化敏感，因此当限制酶目标序列与甲基化位点重叠时，对酶切的影响有3种可能，即不影响、部分影响、完全阻止。对甲基化DNA的切割能力是限制酶内在和不可预测的特性，因此，为有效的切割DNA，必须同时考虑DNA甲基化和限制酶对该类型甲基化的敏感性。另外，现在很多商业限制酶专门用于切割甲基化DNA。