下列何種 DNA的缺口可藉由 DNA連接酶（ ligase）所接合？

本題觀念：

DNA 連接酶（DNA ligase）的功能是接合 DNA 雙股上的缺口（nick），催化形成磷酸二酯鍵（phosphodiester bond）。其作用需要特定的化學端點：必須是 5'-磷酸基（5'-O-P） 與 3'-羥基（3'-OH），方能使連接反應進行。本題考查 DNA ligase 的受質（substrate）特異性。

選項分析

(A) 5'-O-P + 3'-OH — 正確。DNA ligase 的標準受質即為：缺口一端帶 5'-磷酸基（5'-phosphate, 5'-O-P），另一端帶 3'-羥基（3'-hydroxyl, 3'-OH）。反應機制分三步：(1) 酵素腺苷酸化（enzyme adenylation）：以 ATP 或 $\text{NAD}^+$ 活化酵素，AMP 與酵素活性位點的 Lys 共價結合；(2) AMP 轉移至缺口的 5'-磷酸基，形成 5'-腺苷酸中間體（DNA-adenylate intermediate）；(3) 缺口另側的 3'-OH 親核攻擊 5'-磷酸基，形成磷酸二酯鍵並釋放 AMP。

(B) 5'-OH + 3'-O-P — 錯誤。此為倒置的端點構型。DNA ligase 對底物有高度特異性，必須辨識 5'-磷酸基才能起始腺苷

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