Dentro de cada uno de los tipos de topoisomerasas, hay subclases de topoisomerasas. Las topoisomerasas tipo I tienen 3 subclases distintas y las topoisomerasas tipo II tienen 2 subclases diferentes (Gyrase es un tipo IIA):
- Las topoisomerasas tipo IA solo pueden relajar el supercoil negativo. Las topoisomerasas tipo IA se asemejan a un candado y operan a través de un mecanismo de hebra-pasaje. En primer lugar, una cadena de ADN única se escinde y se abre mediante una tirosina catalítica. Una segunda cadena de ADN se navega a través del espacio y luego la cadena rota se vuelve a sellar. Topo 1, Topo 3 y Gyrase inversa son todos en esta clase
- Las topoisomerasas de tipo IB (swivelasas) pueden relajar el superenrrollamiento positivo y negativo. Las topoisomerasas de Tipo IB prácticamente cortan el ADN y lo dejan girar sobre sí mismo. La fricción entre la enzima y el ADN evita que gire demasiado y el ADN se vuelve a sellar.
- Las topoisomerasas de tipo IC actúan de forma muy similar a los topos de tipo IB pero tienen un pliegue de proteína diferente. Curiosamente, solo hay una proteína en esta clase (Topo V)
- Las topoisomerasas tipo IIA pueden relajar tanto el exceso como el negativo. Funcionan muy parecido a las topoisomerasas tipo IA. También emplean un mecanismo de paso de hebras, pero escinden ambas hebras de un dúplex de ADN bicatenario y pasan un segundo dúplex a través de la ruptura. Esta clase incluye Gyrase, Topo II y Topo IV. Un aspecto sorprendente de Gyrase es que puede introducir superenrollamiento negativo, mientras que otras topoisomerasas no.
- Las topoisomerasas tipo IIB actúan de forma muy similar a las topoisomerasas Tipo IIA incluso utilizando el mismo mecanismo, pero la disposición estructural difiere en gran medida. Solo hay una topoisomerasa en esta clase, Topo VI.
