在大腸桿菌的複製體（replisome）結構中，下列那一項蛋白功能描述為錯誤？

本題觀念

複製體（replisome）是細菌DNA複製時，聚集在複製叉（replication fork）上的一組蛋白質複合體，各自負責不同的分工：解開雙股DNA、穩定單股模板、合成引子、以及進行新股DNA的延伸合成。本題要考的重點，是分辨複製體中每個蛋白質的正確功能，特別是容易被混淆的「解開雙股DNA」與「緩解超螺旋（supercoiling）張力」這兩件不同的工作，分別是由哪一種蛋白質負責。

選項分析

• A. DNA解旋酶（helicase）：解旋酶的真正功能，是破壞雙股DNA之間的氫鍵、把雙螺旋解開，提供單股模板讓其他蛋白質可以讀取進行複製，並不是負責緩解複製過程中產生的超螺旋張力。這股超螺旋張力是解旋酶解開DNA時，在複製叉前方額外累積出來的正超螺旋，實際上是由DNA促旋酶（gyrase，一種第二型拓樸異構酶, topoisomerase II）負責切開並重新接合DNA磷酸骨架來加以消除。因此本選項把促旋酶的工作誤植給解旋酶，功能描述錯誤，為本題答案。
• B. 單股結合蛋白（single-stranded DNA-binding protein, SSB）：SSB的功能正是結合並穩定已經解開的單股DNA，防止其重新配對成雙股，也避免被核酸酶（nuclease）分解，此描述正確，故不符合題目所求。
• C. 引子酶（primase）：引子酶的功能是在模板股上合成一小段RNA引子（RNA primer），提供DNA聚合酶所需的3'-OH端才能開始延伸新股DNA，此描述正確，故不符合題目所求。
• D. DNA聚合酶Ⅲ（polymerase Ⅲ）：聚合酶Ⅲ全酶是複製體中主要負責合成新股DNA的酶，同時執行前導股（leading strand）連續合成與後股（lagging strand）岡崎片段（Okazaki fragment）的不連續合成，此描述正確，故不符合題目所求。

答案解析

本題答案為A。大腸桿菌複製體中，DnaB解旋酶是一個環狀六聚體，套在後股（lagging strand）模板上，以水解ATP提供能量沿5'→3'方向移動，功能是解開雙股DNA的氫鍵、產生單股模板供其他蛋白質作用；然而解旋酶轉動解開雙股DNA的同時，會使複製叉前方DNA被過度扭轉，產生正超螺旋張力，這股張力必須由DNA促旋酶（gyrase）負責緩解，促旋酶會切斷DNA雙股骨架、讓DNA鬆開多餘的扭轉張力後再重新接合。選項A把「緩解超螺旋張力」這項屬於促旋酶的工作，誤植成解旋酶的功能，所以描述錯誤，符合題目所問「錯誤的蛋白功能描述」，答案為A。

核心知識點

準備這類題目時，建議把複製體中各個蛋白質的功能，依照「作用對象」分類記憶：解旋酶（helicase）負責解開雙股DNA的氫鍵；促旋酶／拓樸異構酶（gyrase／topoisomerase）負責消除解旋過程中產生的超螺旋張力；單股結合蛋白（SSB）負責穩定已解開的單股DNA；引子酶（primase）負責合成RNA引子；DNA聚合酶Ⅲ負責延伸合成新股DNA。特別要記住「解旋酶＝解開雙股」與「促旋酶＝緩解扭轉」是兩種不同蛋白質分工，這是這類考題最常設計的混淆點。

參考資料

1. Wikipedia: Replisome. https://en.wikipedia.org/wiki/Replisome
2. ScienceDirect: DnaB Helicase. https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/dnab-helicase
3. LibreTexts: Prokaryotic Replication. https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Cell_and_Molecular_Biology/Book:_Cells_-_Molecules_and_Mechanisms_(Wong)/07:_DNA/7.03:_Prokaryotic_Replication
4. RevisionDojo: Roles of Helicase and Topoisomerase in Replication. https://www.revisiondojo.com/blog/roles-of-helicase-and-topoisomerase-in-replication