Elucidating Mechanisms of Recognition and Excision of Damaged Bases by NEIL glycosylases

阐明 NEIL 糖基化酶识别和切除受损碱基的机制

基本信息

  • 批准号:
    10633295
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.71万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-09-01 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Oxidative stress erodes the integrity of DNA by modifying DNA bases and has been linked to cancer, neurological disorders and aging. The NEIL glycosylases initiate base excision repair of oxidized base lesions by catalyzing the cleavage of the N-glycosidic linkage to the 2’-deoxyribose and are capable of removing a wide array of modified DNA bases. The NEIL glycosylases are unique in acting in a variety of different contexts beyond duplex DNA, such as ssDNA, and G-quadruplexes, that has suggested that these enzymes play central roles in repair, replication and transcription. We have shown that hydantoin lesions, that are formed formed under conditions of high oxidative stress, and in G-rich sequences such as G-quadruplexes, are the best substrates for the NEIL glycosylases. Our laboratory was also the first to provide a direct link between RNA editing and DNA repair by showing lesion processing by NEIL1 is modulated by an RNA editing reaction that changes the codon for amino acid position 242 in the lesion recognition loop of the enzyme, switching the residue from the genomically encoded lysine to an arginine. This change alters NEIL1 glycosylase rate constants in a lesion and DNA context dependent manner. Lesion identity and context also influences the extent of NEIL1 base excision, and this lesion binding property suggest roles in regulating replication and transcription. We have also uncovered unique differences between the NEIL1 and NEIL3 in the removal of hydantoin lesions from different G-quadruplex sequences. The presence of different G-quadruplex sequences in gene promoters, curiously in the DNA repair enzymes themselves, suggests that the observed differences in extents of lesion excision, and the presence of non-productive binding, may alter transcription in response to oxidative stress. These observations further implicate NEIL enzymes in processes beyond classic BER, and further underscore the tight interdependence of nucleic acid transactions. This project will entail using a multi- faceted approach involving enzymology, nucleic acid chemistry, biophysical methods and cellular assays to probe the lesion and context dependent properties of NEIL1, 2 and 3 to make direct connections between molecular defects in particular aspects of damage recognition and base excision on preventing DNA mutations and altering gene transcription.
氧化应激通过修饰DNA碱基侵蚀DNA的完整性,并与癌症有关, 神经系统疾病和衰老。尼尔糖基酶启动了氧化物基本分泌的基本惊喜修复 通过催化N-糖苷键的裂解至2'-脱氧核糖,并能够去除A 广泛的修饰DNA碱基。尼尔糖基酶在各种不同的作用方面都是独特的 双链DNA(例如ssDNA和G-四链体)以外的上下文表明这些酶 在维修,复制和转录中扮演核心角色。我们已经证明了Hydantoin病变,那就是 在高氧化应激条件下形成的形成,在诸如g四链体等富含G的序列中形成的是 尼尔糖基酶的最佳底物。我们的实验室也是第一个提供直接联系的人 RNA编辑和DNA修复通过显示Neil1的病变处理通过RNA编辑反应调节 这会改变酶病变识别环中氨基酸位置的密码子242,从而切换 从基因组编码的赖氨酸到精氨酸的残基。这种变化改变了neil1糖基酶速率 病变和DNA上下文依赖性方式的常数。病变身份和背景也影响 Neil1基本的范围令人惊讶,而这种病变结合特性表明在调节复制和 转录。我们还发现了Neil1和Neil3之间的独特差异 来自不同G-四链体序列的氢卫生病变。存在不同的G四链体序列 在基因启动子中,在DNA修复酶本身中奇怪地表明,观察到的差异 病变惊喜的范围以及存在非生产性结合的存在可能会改变转录 氧化应激。这些观察结果进一步暗示了尼尔酶在经典BER之外的过程中,以及 进一步强调了核酸交易的紧密相互依赖。该项目将需要使用多个 涉及酶学,核酸化学,生物物理方法和细胞测定法 探测Neil1、2和3的病变和上下文依赖性特性,以在之间建立直接连接 损害识别的特定方面的分子缺陷和防止DNA突变的基本惊喜 并改变基因转录。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
RNA Editing of the Human DNA Glycosylase NEIL1 Alters Its Removal of 5-Hydroxyuracil Lesions in DNA.
  • DOI:
    10.1021/acs.biochem.1c00062
  • 发表时间:
    2021-05-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Yeo, Jongchan;Lotsof, Elizabeth R.;Anderson-Steele, Brittany M.;David, Sheila S.
  • 通讯作者:
    David, Sheila S.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SHEILA Sue DAVID其他文献

SHEILA Sue DAVID的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('SHEILA Sue DAVID', 18)}}的其他基金

Elucidating Mechanisms of Recognition and Excision of Damaged Bases by NEIL glycosylases
阐明 NEIL 糖基化酶识别和切除受损碱基的机制
  • 批准号:
    10462636
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
Elucidating Mechanisms of Recognition and Excision of Damaged Bases by NEIL glycosylases
阐明 NEIL 糖基化酶识别和切除受损碱基的机制
  • 批准号:
    10280321
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
G/A MISMATCH RECOGNITION AND REPAIR BY E COLI MUTY
大肠杆菌 MUTY 的 G/A 不匹配识别和修复
  • 批准号:
    2111811
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
Recognition and Repair of Mismatched DNA by MutY
MutY 识别和修复不匹配的 DNA
  • 批准号:
    7105779
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
RECOGNITION AND REPAIR OF MISMATCHED DNA BY MUTY
MUTY 对不匹配 DNA 的识别和修复
  • 批准号:
    6603137
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
DNA DAMAGE REPAIR BY MUTYH AND MUTYH VARIANTS ASSOCIATED WITH COLORECTAL CANCER
MUTYH 和 MUTYH 变体与结直肠癌相关的 DNA 损伤修复
  • 批准号:
    9388948
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
G-A MISMATCH RECOGNITION AND REPAIR BY E COLI MUTY
大肠杆菌 MUTY 的 G-A 不匹配识别和修复
  • 批准号:
    2111809
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
DNA damage repair by MUTYH and MUTYH variants associated with colorectal cancer
MUTYH 和 MUTYH 变体与结直肠癌相关的 DNA 损伤修复
  • 批准号:
    8041452
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
G-A MISMATCH RECOGNITION AND REPAIR BY E COLI MUTY
大肠杆菌 MUTY 的 G-A 不匹配识别和修复
  • 批准号:
    2111810
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
DNA Damage Repair by MUTYH and MUTYH Variants Associated with Colorectal Cancer
MUTYH 和 MUTYH 变体对与结直肠癌相关的 DNA 损伤的修复
  • 批准号:
    10299237
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:

相似国自然基金

氨基酸转运体调控非酒精性脂肪肝的模型建立及机制研究
  • 批准号:
    32371222
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
催化不对称自由基反应合成手性α-氨基酸衍生物
  • 批准号:
    22371216
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
特定肠道菌种在氨基酸调控脂质代谢中的作用与机制研究
  • 批准号:
    82300940
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠道菌群紊乱导致支链氨基酸减少调控Th17/Treg平衡相关的肠道免疫炎症在帕金森病中的作用和机制研究
  • 批准号:
    82301621
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
氨基酸调控KDM4A蛋白N-末端乙酰化修饰机制在胃癌化疗敏感性中的作用研究
  • 批准号:
    82373354
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Arginyl-tRNA beyond translation: mechanism and regulation of protein arginylation
超越翻译的精氨酰-tRNA:蛋白质精氨酰化的机制和调控
  • 批准号:
    10711167
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
Targeting of RNA-binding protein FXR1 in HNSCC
HNSCC 中 RNA 结合蛋白 FXR1 的靶向
  • 批准号:
    10571379
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
Decipher and target GABA metabolism and GABA receptor-mediated signaling in autoimmune diseases
破译并靶向自身免疫性疾病中的 GABA 代谢和 GABA 受体介导的信号传导
  • 批准号:
    10623380
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
The role of host amino acid metabolism in behavioral changes during latent toxoplasmosis
宿主氨基酸代谢在潜伏性弓形体病行为变化中的作用
  • 批准号:
    10558212
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
A novel family of conserved glyoxal toxicity response proteins.
一个新的保守乙二醛毒性反应蛋白家族。
  • 批准号:
    10365682
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.71万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了