TopoⅠ從共價閉環DNA移除負超螺旋,是大腸桿菌的必須酶。在鏈片斷反應中TopoⅠ轉化DNA分子上共價磷酸化酪氨酸磷酸二酯鍵的能量,產生一個轉化的酪氨酸殘基和一個磷酸化酪氨酸中間體也被發現,對TopoⅢ和兩種Ⅱ類拓撲異構酶在旋轉酶GyrA亞基和TopoⅣ的ParC亞基上酪氨酸是必須的。這種破壞和連線DNA鏈的機制也在許多位點特異的重組酶中發現,後者用酪氨酸或絲氨酸作為高能磷酸蛋白連線到DNA。真核生物的TopoⅠ能使正或負超螺旋均消除。