How Damaged DNA Forms, and its Subsequent Chemistry: Fundamental Studies and Applications

受损 DNA 是如何形成的及其后续化学:基础研究和应用

基本信息

  • 批准号:
    10161792
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 65.68万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-06-01 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Our research group addresses fundamental questions concerning how nucleic acids are damaged and what the biochemical consequences of damage are. We also capitalize on the fundamental discoveries made in these investigations to create enzyme inhibitors, radiosensitizing agents, and tools that are useful in biotechnology. To bring these research projects to fruition, we utilize organic chemistry, biochemistry, as well as molecular and cell biology. Over more than two decades, this research approach has enabled us to uncover novel pathways of DNA damage, adjudicate mechanistic controversies, and reveal biochemical effects of damaged DNA that illustrate that nucleic acid damage itself is not always the end of the story. We request support to continue all 3 aspects of this research program. We will utilize our ability to independently generate reactive intermediates to elucidate questions concerning oxidative damage in free and nucleosomal DNA. For instance, we will examine the reactivity of nitrogen radicals, which we demonstrated are capable of initiating tandem lesion formation via hydrogen atom abstraction, unlike most carbon radicals. Tandem lesions are a deleterious form of DNA damage that are a hallmark of g-radiolysis. Some of the nitrogen radicals are also chameleon-like in that their pKa's are sufficiently high that reasonable quantities of the respective radical cations are present at neutral pH. Radical cations are important species produced from the direct effect of ionizing radiation and initiate hole transfer in DNA. We will study hole transfer in nucleosomal DNA by independently generating radical cations in nucleosome core particles (NCPs) at defined sites. This will enable us to determine the effects of NCP structure on hole migration, a topic that is of increasing interest due to the realization that hole transfer is important in signaling between proteins and DNA. Efforts on understanding the effects of DNA damage will focus on chemistry in NCPs and the consequences of DNA damage-induced histone modification. We will build upon our discoveries that alkylated DNA forms DNA-protein cross-links (DPCs) with histones and that histone catalyzed chemistry of oxidized abasic sites results in modification of lysine residues. These studies will range from experiments in test tubes to cells to determine the prevalence of histone modifications formed in cells and to identify their biochemical ("downstream") effects. We will also determine whether DPC formation occurs in NCPs when DNA is alkylated in the minor groove. Finally, we will utilize halogenated purines to potentiate the effects of DNA alkylation by stabilizing the DPCs formed. This research will contribute to our fundamental understanding of DNA damage and its connection to the etiology and treatment of disease.
我们的研究小组解决了关于核酸是如何被破坏的以及什么是 损害的生化后果是。我们还利用了在这些领域所取得的基本发现 研究开发在生物技术中有用的酶抑制剂、辐射增敏剂和工具。至 将这些研究项目付诸实施,我们利用有机化学、生物化学以及分子和细胞 生物学。在二十多年的时间里,这种研究方法使我们能够发现 DNA损伤,裁决机制争议,并揭示损伤DNA的生化效应 说明核酸损伤本身并不总是故事的结局。我们请求支持以继续所有3 这项研究计划的各个方面。我们将利用我们独立生成活性中间体的能力来 阐明有关游离和核小体DNA氧化损伤的问题。例如,我们将检查 我们证明了氮自由基的反应性能够通过以下途径启动串联损伤的形成 氢原子抽象化,与大多数碳基不同。串联损伤是一种有害的DNA损伤形式 这是G-射线松解术的标志。一些氮自由基也像变色龙一样,因为它们的pKA是 足够高,以至于在中性pH下存在合理数量的相应自由基阳离子。根部 阳离子是由电离辐射的直接作用和引发空穴转移而产生的重要物种 DNA我们将通过在核小体中独立地产生自由基阳离子来研究核小体DNA中的空穴转移 指定地点的核心粒子(NCP)。这将使我们能够确定NCP结构对孔的影响 迁移,由于认识到空穴转移在信号传递中的重要性,一个越来越感兴趣的话题 在蛋白质和DNA之间。了解DNA损伤的影响的努力将集中在NCP中的化学 以及DNA损伤导致的组蛋白修饰的后果。我们将以我们的发现为基础, 烷基化DNA与组蛋白形成DNA-蛋白质交联(DPC),组蛋白催化化学 氧化的碱基导致赖氨酸残基的修饰。这些研究将从测试中的实验开始。 试管到细胞,以确定在细胞中形成的组蛋白修饰的流行率并鉴定它们的生化 (“下游”)效果。我们还将确定当DNA烷基化时,NCP中是否会形成DPC 在小凹槽里。最后,我们将利用卤化嘌呤来增强DNA烷基化的效果,方法是 稳定形成的民主党全国委员会。这项研究将有助于我们从根本上理解DNA损伤 以及它与疾病的病因和治疗的联系。

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 }}

MARC M GREENBERG其他文献

MARC M GREENBERG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('MARC M GREENBERG', 18)}}的其他基金

How Damaged DNA Forms, and its Subsequent Chemistry: Fundamental Studies and Applications
受损 DNA 是如何形成的及其后续化学:基础研究和应用
  • 批准号:
    10413873
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
Mechanistic Studies of Nucleic Acid Damage and Their Application
核酸损伤机制研究及其应用
  • 批准号:
    8008951
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
The Chemistry-Biology Interface Program at Johns Hopkins University
约翰·霍普金斯大学化学-生物界面项目
  • 批准号:
    7644456
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
The Chemistry-Biology Interface Program at Johns Hopkins University
约翰·霍普金斯大学化学-生物界面项目
  • 批准号:
    8316417
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
The Chemistry-Biology Interface Program at Johns Hopkins University
约翰·霍普金斯大学化学-生物界面项目
  • 批准号:
    7438366
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
The Chemistry-Biology Interface Program at Johns Hopkins University
约翰·霍普金斯大学化学-生物界面项目
  • 批准号:
    8094455
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
The Chemistry-Biology Interface Program at Johns Hopkins University
约翰·霍普金斯大学化学-生物界面项目
  • 批准号:
    7881428
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
Investigations of DNA Damage and Repair
DNA损伤与修复的研究
  • 批准号:
    6438067
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
DNA Repair and Replication: Fundamental Studies and Applications
DNA 修复和复制:基础研究和应用
  • 批准号:
    8320230
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
Repair, Replication, and Detection of Oxidatively Damaged DNA
氧化损伤 DNA 的修复、复制和检测
  • 批准号:
    7677835
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:

相似海外基金

CAREER: Biochemical and Structural Mechanisms Controlling tRNA-Modifying Metalloenzymes
职业:控制 tRNA 修饰金属酶的生化和结构机制
  • 批准号:
    2339759
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Leveraging releasable aryl diazonium ions to probe biochemical systems
利用可释放的芳基重氮离子探测生化系统
  • 批准号:
    2320160
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Diurnal environmental adaptation via circadian transcriptional control based on a biochemical oscillator
基于生化振荡器的昼夜节律转录控制的昼夜环境适应
  • 批准号:
    23H02481
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Systematic manipulation of tau protein aggregation: bridging biochemical and pathological properties
tau 蛋白聚集的系统操作:桥接生化和病理特性
  • 批准号:
    479334
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Converting cytoskeletal forces into biochemical signals
将细胞骨架力转化为生化信号
  • 批准号:
    10655891
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
Enhanced Biochemical Monitoring for Aortic Aneurysm Disease
加强主动脉瘤疾病的生化监测
  • 批准号:
    10716621
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
Biochemical Mechanisms for Sustained Humoral Immunity
持续体液免疫的生化机制
  • 批准号:
    10637251
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
Structural and biochemical investigations into the mechanism and evolution of soluble guanylate cyclase regulation
可溶性鸟苷酸环化酶调节机制和进化的结构和生化研究
  • 批准号:
    10604822
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
Chemical strategies to investigate biochemical crosstalk in human chromatin
研究人类染色质生化串扰的化学策略
  • 批准号:
    10621634
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
Examination of risk assessment and biochemical assessment of fracture development focusing on the body composition of patients with rheumatoid arthritis
关注类风湿性关节炎患者身体成分的骨折发生风险评估和生化评估检查
  • 批准号:
    22KJ2600
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.68万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了