(Restriction and modification system type I, type I R-M system)

大腸菌に代表されるバクテリアの制限修飾系。ファージからの感染を防ぐためのシステム。EcoKIやEcoBIなど。菌のゲノム上の特定の配列をメチラーゼで修飾（メチル化）し、メチル化されていない外来遺伝子を制限（切断）することによって外来遺伝子からゲノムを守る。

hsd(host specificity defective)。近接するhsdR, hsdM, hsdSから成り、それぞれ制限（切断）・修飾（メチル化）・認識を担うサブユニットである。

• 3つのサブユニットを持つヘテロ多量体酵素。
• 修飾系はS-アデノシルメチオニンをメチル基のドナーとするメチルトランスフェラーゼ活性を有する。
• 制限系にはATPとMg²⁺イオンを必要とする。
• 認識部位から離れた位置を切断する。

遺伝子工学で用いられる制限酵素のほとんどは、制限修飾系（TypeII）の制限酵素である。一般的に、基質は二重鎖DNAで、反応生成物は末端が平滑なもの（平滑末端）と、突出したもの（粘着末端、突出末端）が得られる。対となるメチラーゼによってこの反応が抑制される。（eg. EcoRIとM.EcoRI)　認識部位はパリンドローム（回文）配列となっていることが多い。

制限酵素：Restriction enzyme, Endonuclease, REase

平滑末端を生成する
→ +

5'突出末端を生成する
→ +

3'突出末端を生成する
→ +

• 制限酵素とメチラーゼが複合体を形成しない。 ≒ 活性な制限酵素だけをクローニングできる。
• 制限酵素はMg²⁺を必要とする。ATPは必要としない。
• 多くの場合、認識サイト内で切断できる。

遺伝子工学のクローニングで用いられる大腸菌の遺伝子型は、hsdR欠損(r^-m⁺)か、hsdR,hsdM欠損(r^-m^-)である。まれなケースだが、r^-m^-遺伝子型の株から野生型の株に導入する場合は注意を要する。

制限修飾系の遺伝子は下のように連続しており、省略されて表記されることがある。

mcrC-mcrB-hsdS-hsdM-hsdR-mrr

たとえば、HB101の制限修飾系の場合、 Δ(mcrC-mrr)　→　mcrCからmrrまですべて欠損

制限酵素やメチラーゼの名前は、起源となる生物の属・種から頭字語(acronym）をつけ、さらに株の区別などの情報をもとにして名付けられている。同じ組織の中の別の制限・修飾系がある場合にはローマ数字で区別する。制限酵素とメチラーゼを区別する場合は名前の前にRやMをつけるが、TypeIの場合は省略されることが多い。

生物種はラテン語表記なので、イタリック体（斜体）表記するのが正式な表記法だが、イタリックにしないことも多い。

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