Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis

真核环境诱变机制

基本信息

  • 批准号:
    10626766
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 51.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-09-15 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Project Summary/Abstract A fundamental molecular mechanism by which virtually all organisms respond to environmental damage to their genetic material is by carrying out translesion synthesis (TLS) over DNA lesions. The eukaryotic Rev1/3/7-dependent pathway of mutagenic TLS is critically important to human health, not only because it can help cells to survive by tolerating environmental DNA damage, including the repair of DNA crosslinks, but also because this molecular process is responsible for the vast majority of the mutagenesis that occurs as a result of damage to DNA. Mutations from environmental exposure contribute to cancer, other human diseases, and aging. Rev1 is member of the Y family of TLS DNA polymerases, while Rev3 and Rev7 respectively are the catalytic and non-catalytic subunits of TLS DNA pol ζ. The overall goal of this research is to build on exciting progress funded by NIEHS grant R01-ES015818 by taking advantage of new developments in human and mammalian biology to gain detailed new insights into the mechanism, regulation, and physiological consequences of this Rev1/3/7-dependent process at a level of resolution that has historically only been attainable using organisms with sophisticated genetic systems such as Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae. A particularly innovative component of this research is to develop a suite of novel inhibitors and other strategies to interfere with Rev1/3/7-dependent TLS, DNA crosslink repair, and other Rev1/3/7-related processes. These will not only be powerful probes to advance basic research into how organisms respond to DNA from environmental chemicals, but also have the potential to improve chemotherapy and possibly other aspects of human health. One major strategy is to identify small molecules that inhibit Rev1/3/7-dependent mutagenic TLS by interfering with critical interactions required for operation of the pathway, such as the interaction of the Rev1 100 amino acid C-terminal domain (CTD) with the Rev7 component of DNA pol ζ through one interface and the RIR (Rev1-interacting region) of other TLS DNA polymerases through a second interface. Exemplar compounds have already been identified that bind to each Rev1 Interface and have the expected biological effects. These will be evaluated in syngeic mouse models of human lung cancer and lymphoma as possible chemotherapy adjuvants that increase killing while also reducing the mutagenesis that gives rise to resistance. Other innovative approaches to inhibiting Rev1/3/7-dependent mutagenic TLS include using stapled RIR peptides, using the Anthrax Protective Antigen to deliver the Rev1 CTD into mammalian cells by fusing it to the N-terminus of Lethal Factor, and testing whether Rev7-interacting sequences can serve as dominant negative inhibitors by trapping Rev7 in nonproductive complexes. In a complementary approach, a series of partial-loss-of-function mutants affecting proteins in the Rev1/3/7-dependent-pathway will yield detailed functional insights into the complex protein choreography that underlies the crucial roles of mutagenic TLS in DNA damage tolerance, crosslink repair, and mutagenesis from environmental chemicals.
项目摘要/摘要 一种基本的分子机制,几乎所有生物都会响应环境损害对环境的损害 它们的遗传物质是通过在DNA病变上进行跨性别合成(TLS)。真核生物 诱变TLS的Rev1/3/7依赖性途径对人类健康至关重要,不仅是因为它可以 通过耐受环境DNA损伤,包括DNA交联的修复,还可以帮助细胞生存 因为这种分子过程是导致绝大多数发生的诱变。 对DNA的损害。环境暴露的突变会导致癌症,其他人类疾病和 老化。 Rev1是TLS DNA聚合酶Y家族的成员,而Rev3和Rev7分别是 TLS DNApolζ的催化和非催化亚基。这项研究的总体目标是基于激动人心 由NIEHS资助R01-ES015818资助的进度,利用人类和 哺乳动物生物学,以获取有关机制,调节和生理学的新见解 这种Rev1/3/7依赖性过程的后果是在历史上仅存在的解决方案级别 可以使用有机体与复杂的遗传系统(例如大肠杆菌和糖疗法)一起获得 酿酒酵母。这项研究的一个特别创新的组成部分是开发一套新型的抑制剂和 干扰Rev1/3/7依赖性TL的其他策略,DNA交叉链接维修和其他Rev1/3/7 过程。这些不仅将是对生物如何反应的基础研究的强大探针 来自环境化学物质的DNA,但也有可能改善化学疗法和其他可能 人类健康方面。一种主要策略是确定抑制Rev1/3/7依赖性的小分子 诱变TLS通过干扰途径运行所需的关键相互作用,例如 Rev1 100氨基酸C末端结构域(CTD)与DNApolζ的Rev7分量的相互作用 通过一个界面和其他TLS DNA聚合酶的RIR(Rev1相互作用区域)通过第二个 界面。已经确定了符合每个Rev1接口的示例化合物,并具有 预期的生物学效应。这些将在人类肺癌的合成小鼠模型和 淋巴瘤作为可能增加杀伤性的化学疗法调节剂,同时还减少了诱变 产生抵抗。抑制Rev1/3/7依赖性诱变TL的其他创新方法包括 使用分阶段的RIR肽,使用炭疽保护抗原将Rev1 CTD输送到哺乳动物中 通过将其融合到致命因子的N末端,并测试Rev7相互作用序列是否可以使用 通过将Rev7捕获在非生产性复合物中,作为主要的负抑制剂。在完整的方法中 一系列影响Rev1/3/7依赖性pathway中蛋白质的功能突变体将产生 对复杂蛋白编排的详细功能见解,该编排是诱变的关键作用的基础 DNA损伤耐受性,交联修复和环境化学化学诱变中的TLS。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Evolution of Rev7 interactions in eukaryotic TLS DNA polymerase Polζ.
  • DOI:
    10.1016/j.jbc.2022.102859
  • 发表时间:
    2023-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    McPherson, Kerry Silva;Rizzo, Alessandro A.;Erlandsen, Heidi;Chatterjee, Nimrat;Walker, Graham C.;Korzhnev, Dmitry M.
  • 通讯作者:
    Korzhnev, Dmitry M.
A stapled POL κ peptide targets REV1 to inhibit mutagenic translesion synthesis.
  • DOI:
    10.1002/em.22395
  • 发表时间:
    2020-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Chatterjee N;D'Souza S;Shabab M;Harris CA;Hilinski GJ;Verdine GL;Walker GC
  • 通讯作者:
    Walker GC
{{ 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 }}

GRAHAM C WALKER其他文献

GRAHAM C WALKER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('GRAHAM C WALKER', 18)}}的其他基金

Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis
真核环境诱变机制
  • 批准号:
    10179392
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis
真核环境诱变机制
  • 批准号:
    10406359
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis
真核环境诱变机制
  • 批准号:
    9926890
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Molecular Genetics of Rhizobium Nodulation Plasmids
根瘤菌结瘤质粒的分子遗传学
  • 批准号:
    7861402
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis
真核环境诱变机制
  • 批准号:
    7887354
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis
真核环境诱变机制
  • 批准号:
    8446396
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis
真核环境诱变机制
  • 批准号:
    8293540
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis
真核环境诱变机制
  • 批准号:
    7477294
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis
真核环境诱变机制
  • 批准号:
    8720001
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Mechanism of Eukaryotic Environmental Mutagenesis
真核环境诱变机制
  • 批准号:
    8325774
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:

相似国自然基金

来源和老化过程对大气棕碳光吸收特性及环境气候效应影响的模型研究
  • 批准号:
    42377093
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
内源DOM介导下微塑料的老化过程及对植物的影响机制
  • 批准号:
    42377233
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
老化过程对沙尘辐射效应和反馈机制的影响研究
  • 批准号:
    42375107
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
生物炭原位修复底泥PAHs的老化特征与影响机制
  • 批准号:
    42307107
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
河口潮滩中轮胎磨损颗粒的光老化特征及对沉积物氮素转化的影响与机制
  • 批准号:
    42307479
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Targeting the HMGB1-TLR5 pathway to prevent senescence-induced metastasis in breast cancer.
靶向 HMGB1-TLR5 通路预防乳腺癌衰老诱导的转移。
  • 批准号:
    10599637
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Mitochondrial NAD+ in Acute Myeloid Leukemias
急性髓系白血病中的线粒体 NAD
  • 批准号:
    10655208
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Enhancing cognitive function in breast cancer survivors through community-based aerobic exercise training
通过社区有氧运动训练增强乳腺癌幸存者的认知功能
  • 批准号:
    10691808
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
A longitudinal, nationally representative study of cognition-related effects of breast cancer and its treatment
关于乳腺癌及其治疗的认知相关影响的纵向、全国代表性研究
  • 批准号:
    10709517
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
Enhancing cognitive function in breast cancer survivors through community-based aerobic exercise training
通过社区有氧运动训练增强乳腺癌幸存者的认知功能
  • 批准号:
    10393679
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 51.91万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了