拓樸異構酶（英語：Topoisomerase；type I：EC EC 異構酶，能使DNA長鏈斷裂與接合。專門參與DNA拓撲構形（DNA topology）改變的過程，最早的發現者是出身台灣的生化學家王倬
拓撲問題
環狀DNA的超螺鏇結構。DNA在結構上主要有三種拓樸構型的變化：超螺鏇（supercoiling）、紐結（knotting）與連鎖（catenation）。能夠使DNA在不進行DNA複製與轉錄的時候，儘量維持其緊密性。反之在轉錄或複製過程中，這些拓撲構型將會阻礙反應。
功能
由於DNA一般是以雙螺鏇形式存在，因此較難將這些長鏈分開。但為了要讓某些酵素能夠參與轉錄作用或DNA複製，必須先由螺鏇酶將兩股DNA分離。在複製完成之後，兩股環狀DNA會產生拓撲學相連（形狀上聯成一體，但實際上沒有化學鍵相接）的現象，或稱紐結。
當特定的DNA環以不同程度的扭轉形式存在時，稱為拓樸異構物，除非打斷DNA鏈，否則無法經由任何方式相互轉變。而拓撲異構酶就是負責催化並引導一些化學反應，以使DNA的紐結狀態得以解除。此外當病毒DNA插入染色體時，或是在其他型態的重組現象中，也可能會有拓撲異構酶的參與。
分類與作用方式
拓撲異構酶I，屬於第一型拓樸異構酶。(PDB 1a36)拓樸異構酶II，屬於第二型拓撲異構酶。拓樸異構酶可依據其作用方式，而分為兩種類型：
第一型拓樸異構酶（Type I topoisomerase）：可將一條DNA雙股螺鏇完全包覆，並以破壞磷酸雙酯鍵的方式切斷其中一股DNA，使其產生一個小缺口，此時另一股完整的DNA將會穿過此缺口，之後通道重新黏合。屬於這類型的有拓樸異構酶I（topoisomerase I）與拓樸異構酶III（topoisomerase III）等。
第二型拓樸異構酶（Type II topoisomerase）：可將一條DNA雙股螺鏇上的兩股DNA皆切斷，產生缺口，使另一條雙股螺鏇能夠穿過此缺口，之後再將通道重新黏合。屬於這類型的有拓撲異構酶IIα與拓撲異構酶IIβ等。
兩種類型皆可改變DNA的環繞數（linking number）。
臨床意義
許多藥物經由干擾拓樸異構酶以產生療效。例如廣效氟化奎林酮類（fluoroquinolone）抗生素能夠破壞細菌第二型拓撲異構酶的機能。
另外還有一些化學治療藥物能幹擾癌細胞的拓撲異構酶作用，進而抑制細胞生長，或使細胞死亡：
第一型：可利用愛萊諾迪肯（irinotecan；商品名Campto，抗癌妥）第二型：可利用依託泊甙（替尼泊甙（teniposide；依託泊苷）進行抑制。參考文獻
Daniel Hartl & Elizabath W. Jones. Genetic. 6th ed. Jones and Bartlett Publishers. ISBN 0-7637-1511-5
David L. Nelson & Michael M. cox. Lehinger. Principles of Biochemistry. 4th ed. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6
外部連結
MeSH DNA+Topoisomerases蛋白質：酶（酵素）
活化位置 - 結合位置 - 理想催化酶 - 輔酶 - 輔因子 - EC編號 - 酶促反應 - 酶動力學 - 酶抑制劑 - 雙倒數圖 - 米氏方程
EC1 氧化還原酶/列表 - EC2 轉移酶/列表 - EC3 水解酶/列表 - EC4 裂合酶/列表 - EC5 異構酶/列表 - EC6 連線酶/列表
