与有机体中多肽链折叠成蛋白质时常会出错相类似,DNA在细胞中重组、转录、复制、修复过程中也会发生错误,形成具有反常拓扑结构的“毒性”分子。如果不能纠正,细胞的正常功能会受到严重干扰,并可能导致死亡。因此,对其功能机制的研究是一个关系着原核生物正常生存的一个重要科学课题。

  由于DNA的双链结构,其结构的错误类型和校正方式要比多肽链复杂许多。在包括各种病原菌在内的原核生物中,负责对DNA错位双链结构校正的是一类称为拓扑异构酶(Gyrase)的蛋白质分子,它是由三个基本部分构成的复杂分子机器,其核心是包含酶分子活性中心的部分,称为Gyrase B’。显然,这是保证细胞生存的基本蛋白质分子。Gyrase B’接受由酶分子N端通过ATP酶传递来的校正DNA链(T-segment),并需保证以正确的方位和取向输运到位于分子C端需要校正的拓扑错位DNA链(G-segment),最后完成DNA 的拓扑结构校正。DNA Gyrase B’发现已有30年历史,但此前对它的三维结构及如何完成功能作用的机制始终处于未知状态。