Cat.#	Enzyme	Sequence	Incu. Temp.	Reaction Buffer	% Activity in EzBuffer					Heat Inactivation	Methylation			Diluent
					I	II	III	IV	Fast
R026	Aat   II	G↑ACGT↓C	37℃	EzBuffer   IV	0	25	25	100	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R023	Acc   I	GT↓MK↑AC	37℃	EzBuffer   IV	75	100	100	100	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R059	Acc   III	T↓CCGG↑A	65℃	EzBuffer   Acc III	0	25	100	0	NR	No.	dam			B
R126	Acl   I	AA↓CG↑TT	37℃	EzBuffer   IV	10	10	10	100	100	No.	CpG			B
R117	Acu   I	CTGAAGN14↑NN↓	37℃	EzBuffer   IV, 40 uM SAM	50	50	75	100	100	65℃ for 20 min.				B
R042	Afl   II	C↓TTAA↑G	37℃	EzBuffer   IV	75	100	75	100	100	65℃ for 20 min.				A
R063	Age   I	A↓CCGG↑T	37℃	EzBuffer   IV	100	50	0	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
CR063	EZ-CleanCut™ Age I	A↓CCGG↑T	37℃	EzBuffer   IV	100	50	10	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R122	Alw   I	GGATCN4↓N↑	37℃	EzBuffer   IV	50	50	10	100	100	No.	dam			A
R066	Alw26   I	GTCTCN↓NNNN↑	37℃	EzBuffer   IV	75	100	50	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R020	Apa   I	G↑GGCC↓C	37℃	EzBuffer   IV	100	25	0	100	100	65℃ for 20 min.	dcm CpG			A
R041	ApaL   I	G↓TGCA↑C	37℃	EzBuffer   IV	50	100	50	100	100	No.	CpG			A
R121	Apo   I	R↓AATT↑Y	50℃	EzBuffer   III	10	75	100	75	100	80℃ for 20 min.				A
R068	Asc   I	GG↓CGCG↑CC	37℃	EzBuffer   IV	0	0	0	100	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R034	Ava   I	C↓YCGR↑G	37℃	EzBuffer   IV	25	100	100	100	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R040	Ava   II	G↓GWC↑C	37℃	EzBuffer   IV	100	100	50	100	100	80℃ for 20 min.	dcm CpG			A
R071	Avr   II	C↓CTAG↑G	37℃	EzBuffer   IV	100	50	50	100	100	80℃ for 20 min.				B
R056	Bal   I	TGG↓↑CCA	37℃	EzBuffer   Bal I	0	75	25	75	NR	65℃ for 20 min.	dcm			B
R003	BamH   I	G↓GATC↑C	37℃	EzBuffer   BamH I	75	100	100	100	100	No.				A
CR003	EZ-CleanCut™ BamH I	G↓GATC↑C	37℃	EzBuffer   IV	100	50	10	100	100	No.				A
R128	Bbv   I	GCAGCN8↓NNNN↑	37℃	EzBuffer   IV	100	100	25	100	100	65℃ for 20 min.				B
R048	Bcl   I	T↓GATC↑A	50℃	EzBuffer   III	50	100	100	75	100	No.	dam			A
R043	Bgl   I	GCCN↑NNN↓NGGC	37℃	EzBuffer   III	75	75	100	50	100	65℃ for 20 min.	CpG			B
R010	Bgl   II	A↓GATC↑T	37℃	EzBuffer   III	10	75	100	10	100	No.				A
R072	Bsa   I	GGTCTCN↓NNNN↑	37℃	EzBuffer   IV	50	100	100	100	100	65℃ for 20 min.	dcm CpG			B
R073	BsaW   I	W↓CCGG↑W	60℃	EzBuffer   IV	50	100	100	100	100	80℃ for 20 min.				A
R074	BsiW   I	C↓GTAC↑G	55℃	EzBuffer   III	50	75	100	50	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R130	Bsl   I	CCNN↑NNN↓NNGG	37℃	EzBuffer   IV	50	75	100	100	100	No.	dcm CpG			A
R075	BsmB   I	CGTCTCN↓NNNN↑	55℃	EzBuffer   III	10	50	100	25	100	80℃ for 20 min.	CpG			B
R076	BsoB   I	C↓YCGR↑G	37℃	EzBuffer   IV	10	100	100	100	100	80℃ for 20 min.				A
R108	BspE   I	T↓CCGG↑A	37℃	EzBuffer   III	10	10	100	10	100	80℃ for 20 min.	dam CpG			B
R077	BsrF   I	R↓CCGG↑Y	37℃	EzBuffer   IV	75	100	100	100	100	No.	CpG			C
R129	BspH   I	T↓CATG↑A	37℃	EzBuffer   IV	10	50	25	100	100	80℃ for 20 min.	dam			A
R078	BstY   I	R↓GATC↑Y	60℃	EzBuffer   II	50	100	75	100	100	No.				A
R079	BtsC   I	GGATG↑NN↓	50℃	EzBuffer   IV	75	100	100	100	100	80℃ for 20 min.				B
R081	Cfr9   I	C↓CCGG↑G	37℃	EzBuffer   III	*NR	*NR	100	*NR	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R114	Cfr10   I	R↓CCGG↑Y	37℃	EzBuffer   Cfr10 I	10	10	10	25	100	No.	CpG			A
R080	Cfr42   I	CC↑GC↓GG	37℃	EzBuffer   I	100	50	25	75	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R012	Cla   I	AT↓CG↑AT	37℃	EzBuffer   IV	50	75	75	100	100	65℃ for 20 min.	dam CpG			A
R120	CviA   I	↓GATC↑	37℃	EzBuffer   IV	10	50	10	100	100	65℃ for 20 min.	dam			A
R044	Dde   I	C↓TNA↑G	37℃	EzBuffer   III	25	50	100	50	100	65℃ for 20 min.				A
R054	Dpn   I	GmA↓↑TC	37℃	EzBuffer   IV	75	100	100	100	100	80℃ for 20 min.				B
R083	Dpn   II	↓GATC↑	37℃	EzBuffer Dpn II	25	75	100	75	100	65℃ for 20 min.	dam			B
R065	Dra   I	TTT↓↑AAA	37℃	EzBuffer   IV	75	100	50	100	100	65℃ for 20 min.				A
R109	Eag   I	C↓GGCC↑G	37℃	EzBuffer   III	10	25	100	10	100	65℃ for 20 min.	CpG			C
R084	Eco47   I	G↓GWC↑C	37℃	EzBuffer   III	100	100	100	100	100	65℃ for 20 min.	dcm CpG			A
R123	EcoN   I	CCTNN↓N↑NNAGG	37℃	EzBuffer   IV	50	100	75	100	100	65℃ for 20 min.				A
R085	EcoO109   I	RG↓GNC↑CY	37℃	EzBuffer   IV	50	75	100	100	100	65℃ for 20 min.	dcm			A
R002	EcoR   I	G↓AATT↑C	37℃	EzBuffer   EcoR I	50	100	75	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			C
CR002	EZ-CleanCut™ EcoR I	G↓AATT↑C	37℃	EzBuffer   IV	10	100	10	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			C
R018	EcoR   V	GAT↓↑ATC	37℃	EzBuffer   III	0	100	100	50	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
CR018	EZ-CleanCut™ EcoR V	GAT↓↑ATC	37℃	EzBuffer   IV	25	100	100	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			B
R087	EcoT38   I	G↑RGCY↓C	37℃	EzBuffer   IV	75	100	0	100	100	65℃ for 30 min.				A
R116	Esp3   I	CGTCTCN↓NNNN↑	37℃	EzBuffer   IV	25	50	10	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R088	Fok   I	GGATGN9↓NNNN↑	37℃	EzBuffer   IV	100	100	10	100	100	65℃ for 20 min.	dcm CpG			A
R124	Fse   I	GG↑CCGG↓CC	37℃	EzBuffer   IV	100	50	10	100	100	65℃ for 20 min.	dcm CpG			B
R089	Fsp   I	TGC↓↑GCA	37℃	EzBuffer   IV	75	100	50	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			C
R090	Hae   II	R↑GCGC↓Y	37℃	EzBuffer   IV	10	100	100	100	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R022	Hae   III	GG↓↑CC	37℃	EzBuffer   IV	50	100	75	100	100	80℃ for 20 min.				A
R052	Hga   I	GACGCN5↓NNNNN↑	37℃	EzBuffer   I	100	75	10	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R037	Hinc   II	GTY↓↑RAC	37℃	EzBuffer   IV	75	50	50	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			B
R091	Hind   II	GTY↓↑RAC	37℃	EzBuffer   II	100	100	50	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R008	Hind   III	A↓AGCT↑T	37℃	EzBuffer   II	25	100	75	100	100	80℃ for 20 min.				A
R046	Hinf   I	G↓ANT↑C	37℃	EzBuffer   IV	50	100	100	100	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R061	HinP1   I	G↓CG↑C	37℃	EzBuffer   II	50	100	100	75	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R031	Hpa   I	GTT↓↑AAC	37℃	EzBuffer   IV	0	50	25	100	100	No.	CpG			A
R049	Hpa   II	C↓CG↑G	37℃	EzBuffer   IV	100	75	50	100	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R053	Hph   I	GGTGAN7↑N↓	37℃	EzBuffer   IV	100	75	10	100	100	65℃ for 20 min.	dam			B
R092	Hpy188   I	TC↑N↓GA	37℃	EzBuffer   IV	50	75	50	100	100	65℃ for 20 min.	dam			A
R093	Hpy99   I	↑CGWCG↓	37℃	EzBuffer   IV	100	25	10	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R094	HpyCH4   V	TG↓↑CA	37℃	EzBuffer   IV	75	100	25	100	100	65℃ for 20 min.				B
R127	Kas   I	G↓GCGC↑C	37℃	EzBuffer   IV	50	100	50	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			B
R014	Kpn   I	G↑GTAC↓C	37℃	EzBuffer   I	100	50	0	100	100	No.				A
CR014	EZ-CleanCut™ Kpn I	G↑GTAC↓C	37℃	EzBuffer   IV	100	25	10	100	100	No.				A
R110	Kpn2   I	T↓CCGG↑A	55℃	EzBuffer   I	100	25	75	50	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R113	Lsp1109   I	GCAGCN8↓NNNN↑	37℃	EzBuffer   III	25	75	100	100	100	65℃ for 20 min.				A
R050	Mbo   I	↓GATC↑	37℃	EzBuffer   III	75	100	100	100	100	65℃ for 20 min.	dam CpG			A
R060	Mbo   II	GAAGAN7↑N↓	37℃	EzBuffer   II	100	100	50	100	100	65℃ for 20 min.	dam			C
R032	Mlu   I	A↓CGCG↑T	37℃	EzBuffer   III	25	75	100	50	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R055	Mnl   I	CCTCN6↑N↓	37℃	EzBuffer   II	75	100	75	100	100	65℃ for 20 min.				B
R062	Mse   I	T↓TA↑A	37℃	EzBuffer   IV	75	100	100	100	100	65℃ for 20 min.				A
R057	Msp   I	C↓CG↑G	37℃	EzBuffer   IV	75	100	75	100	100	No.				A
R058	MspA1   I	CMG↓↑CKG	37℃	EzBuffer   IV	0	100	75	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			B
R118	Mun   I	C↓AATT↑G	37℃	EzBuffer   II	100	100	10	100	100	65℃ for 20 min.				A
R035	Nae   I	GCC↓↑GGC	37℃	EzBuffer   I	100	100	25	100	100	No.	CpG			A
R004	Nco   I	C↓CATG↑G	37℃	EzBuffer   III	50	100	100	75	100	80℃ for 20 min.				A
CR004	EZ-CleanCut™ Nco I	C↓CATG↑G	37℃	EzBuffer   IV	50	100	10	100	100	80℃ for 20 min.				B
R006	Nde   I	CA↓TA↑TG	37℃	EzBuffer   IV	75	100	100	100	100	65℃ for 20 min.				A
R095	NgoM   IV	G↓CCGG↑C	37℃	EzBuffer   IV	25	75	0	100	100	No.	CpG			A
R016	Nhe   I	G↓CTAG↑C	37℃	EzBuffer   II	100	100	10	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			C
CR016	EZ-CleanCut™ Nhe I	G↓CTAG↑C	37℃	EzBuffer   IV	100	25	10	100	NR	80℃ for 20 min.	CpG			C
R096	Nla   IV	GGN↓↑NCC	37℃	EzBuffer   IV	0	10	10	100	100	65℃ for 20 min.	dcm CpG			B
R001	Not   I	GC↓GGCC↑GC	37℃	EzBuffer   III	0	50	100	0	100	65℃ for 20 min.	CpG			C
CR001	EZ-CleanCut™ Not I	GC↓GGCC↑GC	37℃	EzBuffer   IV	50	100	100	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R029	Nru   I	TCG↓↑CGA	37℃	EzBuffer   III	0	50	100	75	100	No.	dam CpG			A
R097	Nt.BstNB   I	GAGTCNNNN↓	55℃	EzBuffer   III	0	10	100	0	100	80℃ for 20 min.				A
R106	PaeR7   I	C↓TCGA↑G	37℃	EzBuffer   IV	25	100	10	100	100	No.	CpG			A
R111	PflM   I	CCAN↑NNN↓NTGG	37℃	EzBuffer   III	0	100	100	50	100	65℃ for 20 min.	dcm			A
R098	Ple   I	GAGTCN4↓N↑	37℃	EzBuffer   IV	75	75	50	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R115	PluT   I	G↑GCGC↓C	37℃	EzBuffer   IV	75	25	10	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R099	PspG   I	↓CCWGG↑	37℃ or 75℃	EzBuffer   IV	25	100	75	100	100	No.	dcm			A
R019	Pst   I	C↑TGCA↓G	37℃	EzBuffer   III	100	100	100	75	100	80℃ for 20 min.				C
R100	Pvu   I	CG↑AT↓CG	37℃	EzBuffer   III	25	75	100	50	100	No.	CpG			B
R021	Pvu   II	CAG↓↑CTG	37℃	EzBuffer   II	75	100	25	10	100	No.				B
CR021	EZ-CleanCut™ Pvu II	CAG↓↑CTG	37℃	EzBuffer   IV	10	10	10	100	100	No.				B
R047	Rsa   I	GT↓↑AC	37℃	EzBuffer   IV	100	100	75	100	100	No.	CpG			A
R005	Sac   I	G↑AGCT↓C	37℃	EzBuffer   I	100	75	25	75	100	65℃ for 20 min.				A
CR005	EZ-CleanCut™ Sac I	G↑AGCT↓C	37℃	EzBuffer   IV	75	50	10	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R036	Sac   II	CC↑GC↓GG	37℃	EzBuffer   IV	50	100	50	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R009	Sal   I	G↓TCGA↑C	37℃	EzBuffer   III	0	0	100	0	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
CR009	EZ-CleanCut™ Sal I	G↓TCGA↑C	37℃	EzBuffer   IV	10	100	100	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R101	Sau96   I	G↓GNC↑C	37℃	EzBuffer   IV	50	100	100	100	100	80℃ for 20 min.	dcm CpG			A
R107	Sbf   I	CC↑TGCA↓GG	37℃	EzBuffer   IV	50	25	10	100	100	80℃ for 20 min.				A
R028	Sca   I	AGT↓↑ACT	37℃	EzBuffer   III	*NR	*NR	100	*NR	100	80℃ for 20 min.				A
CR028	EZ-CleanCut™ Sca I	AGT↓↑ACT	37℃	EzBuffer   IV	100	100	10	100	100	80℃ for 20 min.				B
R102	Sda   I	CC↑TGCA↓GG	37℃	EzBuffer   IV	75	75	0	100	100	80℃ for 20 min.				A
R033	Sfi   I	GGCCN↑NNN↓NGGCC	50℃	EzBuffer   II	25	100	25	100	100	No.	dcm CpG			C
R103	SgrA   I	CR↓CCGG↑YG	37℃	EzBuffer   IV	100	100	0	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R015	Sma   I	CCC↓↑GGG	25℃	EzBuffer   IV	0	0	0	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A
R027	SnaB   I	TAC↓↑GTA	37℃	EzBuffer   IV	100	75	25	100	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R011	Spe   I	A↓CTAG↑T	37℃	EzBuffer   IV	50	100	75	100	100	80℃ for 20 min.				C
R017	Sph   I	G↑CATG↓C	37℃	EzBuffer   II	50	100	50	75	100	65℃ for 20 min.				B
CR017	EZ-CleanCut™ Sph I	G↑CATG↓C	37℃	EzBuffer   IV	50	25	10	100	100	65℃ for 20 min.				B
R104	Sse9   I	↓AATT↑	55℃	EzBuffer   I	100	50	50	75	100	65℃ for 20 min.				A
R105	Ssp   I	AAT↓↑ATT	37℃	EzBuffer   IV	50	100	25	100	100	65℃ for 20 min.				B
CR105	EZ-CleanCut™ Ssp I	AAT↓↑ATT	37℃	EzBuffer   IV	50	100	25	100	100	65℃ for 20 min.				B
R025	Stu   I	AGG↓↑CCT	37℃	EzBuffer   IV	75	100	75	100	100	No.	dcm			A
R112	StyD4   I	↓CCNGG↑	37℃	EzBuffer   IV	10	100	100	100	100	65℃ for 20 min.	dcm CpG			B
R039	Swa   I	ATTT↓↑AAAT	25℃	EzBuffer   III	75	75	100	25	100	65℃ for 20 min.				B
R051	Taq   I	T↓CG↑A	65℃	EzBuffer   III	50	100	100	100	100	80℃ for 20 min.	dam			B
R119	TspM   I	C↓CCGG↑G	75℃	EzBuffer   IV	50	75	50	100	100	No.	CpG			B
R038	Tth111   I	GACN↓N↑NGTC	65℃	EzBuffer   IV	25	100	100	100	100	No.				B
R013	Xba   I	T↓CTAG↑A	37℃	EzBuffer   IV	0	100	100	100	100	65℃ for 20 min.	dam			A
R125	Xcm   I	CCANNNN↑N↓NNNNTGG	37℃	EzBuffer   II	100	100	25	100	100	65℃ for 20 min.				C
R007	Xho   I	C↓TCGA↑G	37℃	EzBuffer   IV	50	100	100	100	100	80℃ for 20 min.	CpG			A
R064	Xma   I	C↓CCGG↑G	37℃	EzBuffer   IV	50	75	25	100	100	65℃ for 20 min.	CpG			A

Please find the restriction enzyme you want on the site below

 

 

 

(​September 28, 2020 update​​)

· 1X EzBuffer I

10 mM Bis Tris Propane-HCl (pH 7.0 @25 °C), 10 mM MgCl₂, 100 μg/ml BSA

 

· ​1X EzBuffer II 

10 mM Tris-HCl (pH 7.9 @25 °C), 10 mM MgCl₂​, 50 mM NaCl, 100 μg/ml BSA

 

· ​1X EzBuffer III 

50 mM Tris-HCl (pH 7.9 @25 °C), 10 mM MgCl₂​, 100 mM NaCl, 100 μg/ml BSA

 

· ​1X EzBuffer IV 

20 mM Tris-acetate (pH 7.9 @25 °C), 10 mM magnesium acetate, 50 mM potassium acetate, 100 μg/ml BSA

 

· ​1X EzBuffer BamH I 

10 mM Tris-HCl (pH 7.9 @ 25℃), 150 mM NaCl, 10 mM MgCl₂​, 100 μg/ml BSA

 

· ​1X EzBuffer EcoR I 

100 mM Tris-HCl (pH 7.5 @ 25℃)​, 50 mM NaCl, 10 mM MgCl₂​​, 0.025% Triton X-100 ​

 

· ​1X EzBuffer Acc III 

10 mM Tris-HCl (pH 8.5 @25℃), 100 mM NaCl, 10 mM MgCl₂​

 

· ​1X EzBuffer Bal I

50 mM Tris-HCI (pH 8.2 @ 25℃), 5 mM MgCl₂​

 

· ​1X EzBuffer Dpn II

50 mM Bis Tris-HCI (pH 6.0 @ 25℃), 10 mM MgCl₂​, 100 mM NaCl

 

· ​1X EzBuffer Cfr10 I 

10 mM Tris-HCl (pH 8.5 @ 25℃), 3 mM MgSO₄, 100 mM KCl, 0.02% Triton X-100

 

· ​1X EzDiluent A

10 mM Tris-HCl (pH 7.4 @25℃), 50 mM KCl, 0.1 mM EDTA, 1 mM DTT, 200 μg/ml BSA, 50% glycerol

 

· ​1X EzDiluent B

10 mM Tris-HCl (pH 7.4 @25 ℃), 300 mM NaCl, 0.1 mM EDTA, 1 mM DTT, 500 μg/ml BSA, 50% glycerol

 

· ​1X EzDiluent C

10 mM Tris-HCl (pH 7.4 @25 ℃), 250 mM NaCl, 0.1 mM EDTA, 1 mM DTT, 0.15% Triton X-100, 200 μg/ml BSA, 50% glycerol

 

 

 

Overview and history

 

Experiments of O. Avery (1942) and A. Hershey (1952) demonstrated that DNA is the principle genetic material. DNA became an important subject of intensive research after its structure was determined by F. Crick and J. Watson (1953). Discovery of the restriction endonucleases allows researchers to cleave DNA at specific sites, a great advantage over physical or chemical cleavage that results in random fragmentation of DNA. Restriction endonucleases have become a new tool for DNA manipulation, laying a foundation for modern biology that led to the development of genetic engineering, molecular biology, and genomics.

 

 

 

Restriction/modification phenomenon

 

Analogous to the immune response in mammals, bacteria such as E. coli possess a defense system against infection of bacteriophages. S. Luria (1952) and G. Bertani (1953) discovered that efficiency of plating (EOP) of a bacteriophage could be markedly different, depending on the E. coli strains used. For example, EOP was close to 1 when bacteriophages prepared from type-B E. coli strain were infected to the same type-B strain. When they were used to infect type-K E. coli strain, however, EOP was greatly reduced to approximately 10-4. On the other hand, EOP was again close to 1 when bacteriophages from type-K E. coli infected the same type-K strain. However, infection of type-B strain with bacteriophages from type-K E. coli reduced EOP to approximately 10-4. This phenomenon was referred to as restriction, because multiplication of bacteriophages obtained from one strain of E. coli was restricted in the other E. coli strain.

 

The bacteriophages originated from type-B strain could still infect type-K strain. With a low EOP (10-4), this was due to the fact that some bacteriophages from type-B avoided restriction and could infect the type-K strain. The genetic materials of the surviving ones were modified so that they were no longer restricted by the new host strain being infected. Thus, bacteriophages produced from type-K strain easily infect type-K strain, while their infection of type-B strain is much more difficult due to restriction/modification - a defense system of bacteria against bacteriophages.

 

 

 

Discovery, purification, and application

 

The early history of restriction endonucleases was written several decades ago primarily by three scientists Werner Arber, Hamilton Smith, and Daniel Nathans who earned a Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1978.

 

W. Arber and D. Dussoix (1962) proposed a model that restriction/modification phenomena depended on two types of enzyme activities. One is a methylase that transfers a methyl group to DNA, and the other is a restriction nuclease that cleaves unmethylated DNA. "Suppression of bacteriophage growth" occurs via the cleavage of unmethylated DNA (foreign bacteriophage DNA) by restriction enzymes present in bacteria. In contrast, methylation of DNA renders its own DNA resistant to cleavage by restriction nucleases. However, foreign bacteriophage DNA can get methylated with a low frequency before restriction enzymes act, leading to low EOP (10-4) in a new host cell (modification phenomenon). Complete modifications of phage DNA through several generations of cultivation in the new host strain lead to loss of its ability to survive in the original host strain.

 

W. Arber and S. Linn (1968) demonstrated that restriction endonucleases from E. coli possessed the ability to degrade DNA, and M. Meselson and R. Yuan (1968) purified a type l restriction endonucleases for the first time. However, this enzyme cleaved DNA non-specifically to the disappointment of many biologists. In 1970, H. Smith and his colleagues finally purified a type ll restriction endonucleases (Hind II) from Haemophilus which cleaves at a specific recognition sequence. D. Nathan and K. Danna used restriction endonucleases to cleave SV40 DNA undergoing replication and analyzed its cleavage products, expanding the applications of restriction endonucleases. This accomplishment provided P. Berg with a revolutionary idea to create recombinant DNA for the first time in 1972. Following the advent of recombinant DNA technology, discovery of many more restriction endonucleases and their use have led to rapid growth of molecular biology and biotechnology.

 

So far, approximately 3,000 restriction endonucleases have been found that recognize 230 different recognition sequences. Restriction endonucleases are found mostly in bacteria. However, their presence has been confirmed in viruses, archebacteria, and even in eukaryotes. Approximately 25% of bacteria contain at least one restriction endonuclease and some bacterial strains contain as many as seven different restriction endonucleases.

 

Restriction/modification system

 

Typically restriction endonucleases are found together with one or two modification enzymes (methylase or DNA-methyltransferase). Modification enzymes, like restriction endonucleases, recognize the same sequences. However, they protect DNA from cleavage by adding a methyl group to one base in the recognition sequence. Hence the modified sequences go unrecognized by restriction endonucleases. A methyl group sticks out to the major groove in the double helix, interrupting the access of the restriction endonucleases. After DNA replication, DNA exits in a hemimethylated state, in which only one strand is methylated. Hemimethylation also disables action of restriction endonucleases. This partnership of restriction and modification enzymes is referred to as the "restriction/modification system." In some bacteria, the two enzymes exist separately, whereas in the other bacteria they are present together as a complex enzyme or as distinct domains of a single polypeptide.

 

 

 

Classification

 

Restriction endonucleases have traditionally been categorized into three groups. This classification depends on the configurations of the constituent subunits, cleavage position, cleavage sequence specificity, and requirements of cofactor. However, it is difficult to group all restriction endonucleases into only three types due to the high degree of divergence in amino acid sequences in restriction endonucleases

 

 

 

Type l

 

Restriction and methyl transferase enzymes exist together in one complex. The recognition sequence and cleavage site are different. In other words, they recognize a specific sequence, but cleave DNA non-specifically approximately 1,000 base pairs away from the recognition sequence. In addition, ATP, AdoMet (S-adenosyl methionine, SAM), and Mg2+ are required for enzyme activity. 

 

Although these enzymes provided a good model for studies of restriction phenomenon observed in

 

bacteria, they are not suitable for molecular biology experiments.

 

Examples : EcoK l, EcoB l, CfrA l, StyLT ll

 

 

 

Type ll and Type ll subclasses

 

Cleavage occurs within or near the recognition sequence. Thus, this type of enzyme is well suited to DNA analysis or cloning in laboratories. Type ll restriction endonucleases include enzymes of vast diversity and thus are divided into many subgroups. For example, amino acid sequences of Type ll restriction endonucleases vary greatly, indicating that convergent evolution occurred from many distinct ancestral proteins.

 

 

 

Orthodox type ll

 

This is the most common type of restriction endonucleases, which cleaves DNA within the recognition sequence. This type of restriction endonucleases exists separately from its cognate modifying enzyme. Most of the restriction endonucleases commercially available belong to this category. Since these enzymes bind DNA as homodimers, their recognition sites contain palindromic sequences of 4-8 base pairs, and they cleave both strands of DNA. As a result, a 5' overhang and a 3' overhang or a blunt ended structure can be produced. Cleavage requires Mg2+, and the sizes of these enzymes are small, typically with 200-350 amino acids.

 

Examples : EcoR l (Cat.# R002), BamH l (Cat.# R003), Hind lll (Cat.# R008), Kpn l (Cat.# R014),

 

Not l (Cat.# R001), Pst l (Cat.# R019), Sma l (Cat.# R015), Xho l (Cat.# R007)

 

 

 

Type llS

 

These enzymes exist separately from modification enzymes like the orthodox type II, enzymes,

 

but they cleave DNA outside the recognition sequence. The recognition sequences are

 

continuous and asymmetric. Even though they consist of a single polypeptide, their DNA

 

binding and cleavage activities are present in a distinct domain. DNA binding of this type enzyme

 

on its recognition sequence requires a single enzyme molecule, but cleavage of DNA requires

 

interaction with the other enzyme molecule. For this reason, these enzymes and more active on

 

DNA molecules that contain multiple recognition sites. Cleavage activity requires Mg2+, and the

 

sizes of these enzymes are intermediate with about 400-650 amino acids.

 

Examples : Fok l (Cat.# R088), Alw26 (Cat.# R066) l, Bbv l, Bsr l, Ear l, Hph l (Cat.# R053), Mbo l (Cat.# R050), SfaN l, Tth111 l (Cat.# R038)

 

 

 

Type llE

 

These enzymes react with two recognition sequences. One is cut by the enzyme, while the

 

other bound to the enzyme functions as an allosteric effector. Marked site preference can be

 

observed in this type of restriction endonucleases.

 

Examples : Nae l (Cat.# R035)

 

 

 

Type llF

 

These enzymes react with two recognition sequences like the Type llE enzymes, but they cleave

 

DNA at both sites.

 

Examples : NgoM lV (Cat.# R095)

 

 

 

Type llT

 

These enzymes such as Bpu10 l and Bsl l exist as a complex enzyme containing two different

 

subunits with restriction and modification activities respectively. Bpu10 l is a heterodimeric

 

enzyme, in which the two subunits form a single active site that recognizes asymmetric

 

sequences. Bsl l is a heterotetramer which recognizes palindromic sequences.

 

 

 

Type llG

 

This type of restriction endonucleases requires AdoMet for activity like Type ll B (see below;

 

Type llB). Both restriction and modification activities reside in a single polypeptide.

 

Examples: Eco57 l

 

 

 

Type llM

 

This type of enzyme recognizes and cleaves methylated DNA.

 

Examples: Dpn l (Cat.# R054)

 

 

 

Type llB

 

This subclass can also be categorized into Type lV. These enzymes contain three distinct

 

domains for restriction, modification, and recognition activity in a single polypeptide, and they are

 

active in the form of heterodimer or heterotrimer. The recognition sequences can be symmetric

 

(Bpl l) or asymmetric. They require Mg2+ and AdoMet for restriction and modification activities

 

and have a larger structure with 850-1,250 amino acids. The recognition sequences can be

 

continuous or discontinuous (two halves of the recognition sequence are separated). They cleave

 

10-12 base pairs away from the recognition sequence and produce a 3’ overhang.

 

Examples: Bcg l, Bpl l, Bsp24 l, Bae l, Cje l

 

 

 

  Type lll

 

  Similarly to the Type l restriction endonucleases, restriction and modification enzymes exist in one

 

  complex. ATP is necessary for the enzymes to move along DNA. Cleavage occurs approximately 25

 

  base pairs away from the recognition sequence. Complete digestion is almost never obtained. This

 

  is because cleavage of one recognition sequence needs one additional intact recognition sequence

 

  on the same DNA running in the opposite direction. Thus, this type of enzymes has no laboratory

 

  value and thus is not availablecommercially.

 

  Examples : EcoP l, Hinf lll, StyLT l

 

 

 

  Other

 

Homing endonucleases

 

These are DNA cleaving enzymes which contain an intron or intein. Intron is a region present in

 

precursor RNAs that is removed by a process called splicing, and intein is a region in precursor

 

protein that is removed during protein maturation. The prefix " l -" or "P l -" is used to indicate the

 

presence of intron or intein, respectively, in the enzyme. These enzymes bind relatively longer

 

sequences (12-40 base pairs) and cleave inside the recognition sequences. The recognition

 

sequences are rare to find even within a very large genome because they are long.

 

This enzyme can catalyze cleavage of the sequences with some base replacements.

 

Examples : l -Ceul , PI-Psp l

 

 

 

Nicking endonucleases

 

Nicking endonucleases are genetically modified enzymes. Natural restriction endonucleases are

 

genetically engineered to cleave only one strand of DNA double helix. This can be achieved by

 

disabling dimerization, or suppressing the cleavage activity of one of the two monomers. It can

 

be used to convert supercoiled DNA into open circular DNA.

 

Examples : N-Alw l , N-BstNB l

 

 

 

     Nomenclature

 

     The name of restriction endonucleases is determined by the genus, species, and strain of a

 

     bacterium in which a restriction endonuclease is found, and finally the order of discovery. For

 

     example, EcoR l was discovered from Escherichia coli RY13; "E" (capital) from Escherichia (genus),

 

     “co” (lower case, first two letters) from coli (species), “R” (capital) for RY13 (strain), “ l ” (Roman

 

     numeral) for the enzyme which was discovered first.

 

 

 

Table 1. Classification of type II restriction endonucleases