Mutagenesis, tumorigenesis and human DNA polymerase epsilon

诱变、肿瘤发生和人类 DNA 聚合酶 epsilon

基本信息

  • 批准号:
    9252804
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-06-01 至 2017-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

 DESCRIPTION (provided by applicant): Normal somatic human cells are genetically stable and have a very low spontaneous mutation rate. In contrast, cancer cells are typically genetically unstable and accumulate thousands to hundreds of thousands of mutations in their genome. While it is known that DNA polymerase proofreading contributes to the accuracy of replication, several critical questions regarding how the loss of the proofreading function contributes to cancer remain unanswered: (1) What are the mechanisms through which proofreading dysfunction contributes to genome instability? (2) What extent do defects in polymerase proofreading play in driving cancer? and (3) To what extent do environmental factors like metal exposure influence polymerase-dependent tumor development? Here we provide evidence that cancer-associated mutations in human DNA polymerase (Pol) ε, a major replicative DNA polymerase, impair its proofreading activity, cause an increase in a unique type of mutagenesis and provide a survival advantage during metal exposure. We hypothesize that these effects have a direct influence on tumorigenesis. The main goal of this project is to test our central hypothesis that somatic mutations in Pol ε provide a selective advantage to tumor development through several, non-exclusive mechanisms, including (1) the accumulation of inactivating nonsense mutations in tumor suppressor genes; (2) resistance to oxidizing DNA damaging agents, including heavy metal exposure. This hypothesis is based on our preliminary data. Specifically, this project will 1) Establish a kinetic basis for cancer-causing Pol ε mutant alleles; 2) Define the mechanisms through which Pol ε exonuclease domain mutations (EDMs) generate their unique mutational signatures; and 3) Determine the mechanisms through which mutations in Pol ε contribute to tumor development. The proposed research is innovative due to the multidisciplinary approach that combines in vitro and in vivo studies to characterize the effects of cancer-associated Pol ε mutations on genome stability. The novel insights into how defects at the replication fork can influence genomic alterations are also innovative. This contribution is significant because it will provide new and detailed insights into the biochemical mechanisms of how replicative DNA polymerases normally prevent the acquisition of the complex diversity of mutations found in cancer genomes, as well as provide insights into the fundamental mechanisms of DNA replication. This knowledge will deepen our understanding of cancer development and can ultimately serve to inform future studies designed to modulate DNA polymerase activities toward the goal of novel cancer therapeutic strategies.
 描述(由适用提供):正常的体细胞细胞在遗传上是稳定的,并且赞助突变率非常低。相比之下,癌细胞通常在遗传上不稳定,并在其基因组中加速了数千至数十万个突变。虽然众所周知,DNA聚合酶校对有助于复制的准确性,但有关校对功能损失如何导致癌症的几个关键问题仍未得到解答:(1)校对功能障碍的机制是什么,导致基因组不稳定性? (2)聚合酶校对癌症中的缺陷在多大程度上? (3)金属暴露等环境因素在多大程度上影响聚合酶依赖性肿瘤的发展?在这里,我们提供了证据表明,人DNA聚合酶(POL)ε(一种主要的复制性DNA聚合酶)中与癌症相关的突变会损害其校对活性,导致独特类型的诱变类型的增加,并在金属暴露期间提供生存优势。我们假设这些作用对肿瘤发生直接影响。该项目的主要目的是检验我们的中心假设,即POLε中的体细胞突变通过多种非排他性机制为肿瘤发育提供了选择性优势,包括(1)肿瘤抑制基因中灭绝胡说突变的积累; (2)抗氧化DNA破坏剂的耐药性,包括重金属暴露。该假设基于我们的初步数据。具体而言,该项目将1)为引起癌症的Polε突变体建立动力学基础 等位基因; 2)定义Polε外切核酸酶突变(EDM)产生其独特的突变特征的机制; 3)确定Polε突变有助于肿瘤发育的机制。拟议的研究具有创新性,这是因为多学科方法结合了体外和体内研究,以表征与癌症相关的POLε突变对基因组稳定性的影响。关于复制叉上缺陷如何影响基因组改变的新颖见解也是创新的。这项贡献很重要,因为它将提供有关复制性DNA聚合酶通常如何阻止癌症基因组中发现的复杂多样性的生化机制的新的和详细的见解,并提供了对DNA重复的基本机制的见解。这些知识将加深我们对癌症发展的理解,并最终可以为未来的研究提供旨在调节DNA聚合酶活性的研究,以实现新颖的癌症治疗策略。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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

{{ 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 }}

Zachary F Pursell其他文献

Zachary F Pursell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('Zachary F Pursell', 18)}}的其他基金

Investigation of human DNA polymerase epsilon variants
人类 DNA 聚合酶 epsilon 变异体的研究
  • 批准号:
    10367753
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Investigation of human DNA polymerase epsilon variants
人类 DNA 聚合酶 epsilon 变异体的研究
  • 批准号:
    10220033
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Investigation of human DNA polymerase epsilon variants
人类 DNA 聚合酶 epsilon 变异体的研究
  • 批准号:
    10684642
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Investigation of human DNA polymerase epsilon variants
人类 DNA 聚合酶 epsilon 变异体的研究
  • 批准号:
    9364697
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Roles of Human DNA Polymearse Epsilon in Mutagenesis and Genome Stability
人类 DNA 聚合酶 Epsilon 在诱变和基因组稳定性中的作用
  • 批准号:
    7923817
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Roles of Human DNA Polymearse Epsilon in Mutagenesis and Genome Stability
人类 DNA 聚合酶 Epsilon 在诱变和基因组稳定性中的作用
  • 批准号:
    8118527
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Roles of Human DNA Polymearse Epsilon in Mutagenesis and Genome Stability
人类 DNA 聚合酶 Epsilon 在诱变和基因组稳定性中的作用
  • 批准号:
    7879695
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
FIDELLITY OF HUMAN POLYMERASE EPSILON
人类聚合酶 Epsilon 的保真度
  • 批准号:
    8168375
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
FIDELLITY OF HUMAN POLYMERASE EPSILON
人类聚合酶 Epsilon 的保真度
  • 批准号:
    8360726
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:

相似国自然基金

KIR3DL1等位基因启动子序列变异影响其差异表达的分子机制研究
  • 批准号:
    82200258
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
KIR3DL1等位基因启动子序列变异影响其差异表达的分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
NUP205双等位基因突变影响纤毛发生而致内脏转位合并先天性心脏病的机理研究
  • 批准号:
    82171845
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
NUP205双等位基因突变影响纤毛发生而致内脏转位合并先天性心脏病的机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
全基因组范围内揭示杂交肉兔等位基因特异性表达模式对杂种优势遗传基础的影响
  • 批准号:
    32102530
  • 批准年份:
    2021
  • 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

Effects of Aging on Neuronal Lysosomal Damage Responses Driven by CMT2B-linked Rab7
衰老对 CMT2B 相关 Rab7 驱动的神经元溶酶体损伤反应的影响
  • 批准号:
    10678789
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Activity-Dependent Regulation of CaMKII and Synaptic Plasticity
CaMKII 和突触可塑性的活动依赖性调节
  • 批准号:
    10817516
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Genetic and Environmental Influences on Individual Sweet Preference Across Ancestry Groups in the U.S.
遗传和环境对美国不同血统群体个体甜味偏好的影响
  • 批准号:
    10709381
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Multi-omic phenotyping of human transcriptional regulators
人类转录调节因子的多组学表型分析
  • 批准号:
    10733155
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
The immunogenicity and pathogenicity of HLA-DQ in solid organ transplantation
HLA-DQ在实体器官移植中的免疫原性和致病性
  • 批准号:
    10658665
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了