Katkaisuentsyymi eli restriktioentsyymi tai restriktioendonukleaasi on entsyymi, joka toimii DNA-juosteen katkaisussa. Katkaisuentsyymejä on kutsuttu myös bioleikkureiksi. Katkaisuentsyymeille on tyypillistä, että kukin niistä tunnistaa DNA-juosteesta tietyn nukleotidijärjestyksen ja katkaisee DNA-juosteen tietystä kohdasta. Katkaisukohta voi olla tunnistusjärjestyksen sisällä tai sen ulkopuolella. Katkaisuentsyymien vaikutuksesta katkaisukohtaan muodostuvat joko suljetut tai tylpät päät.
Katkaisuentsyymien käyttöä ei vielä ennen 1970-lukua hallittu. Vuonna 1970 selvitettiin hemofilus-bakteerin katkaisuentsyymin toimintaperiaate.