TopoⅠ从共价闭环DNA移除负超螺旋，是大肠杆菌的必须酶。在链片断反应中TopoⅠ转化DNA分子上共价磷酸化酪氨酸磷酸二酯键的能量，产生一个转化的酪氨酸残基和一个磷酸化酪氨酸中间体也被发现，对TopoⅢ和两种Ⅱ类拓扑异构酶在旋转酶GyrA亚基和TopoⅣ的ParC亚基上酪氨酸是必须的。这种破坏和连接DNA链的机制也在许多位点特异的重组酶中发现，后者用酪氨酸或丝氨酸作为高能磷酸蛋白连接到DNA。

真核生物的TopoⅠ能使正或负超螺旋均消除。