Molecular Mechanisms of Nitroarene Toxicity

硝基芳烃毒性的分子机制

基本信息

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Cancer is a general term that refers to more than a hundred of different diseases characterized by uncontrolled cell division and the capacity of these cells to invade and destroy surrounding normal tissues. Etiologically, cancer is a slow developing condition affected by multiple factors including exposure to environmental toxics, lifestyle, viral infections and individual genetic makeup. Known factors that increase cancer risk include tobacco smoke, exposure to UV or ionizing radiation, and the intake of environmental toxicants present in the air, water or foods. Nitroarenes are widespread pollutants found in cigarette smoke, coal fly ash, and diesel exhaust. These compounds react with cellular DNA forming bulky base lesions that can cause gene mutations and eventually trigger carcinogenic processes. The nucleotide excision repair (NER) system opposes these effects by removing bulky DNA lesions and restoring genome integrity. Xeroderma Pigmentosum and Cockayne syndrome, two genetic diseases caused by NER deficiencies, are flagrant examples of the damaging consequences that the persistence of DNA lesions have for human health. In this application, we plan to use a multidisciplinary approach to determine the molecular mechanisms that mediate the toxicity of 3-nitrobenzanthrone (3-NBA), a prevalent environmental toxicant. The guiding hypothesis of our proposal is that 3-NBA can form adducts that increase DNA stability without perturbing its structure. As a result, these lesions escape NER processing, persisting in DNA and extending their toxic effects. We will test our hypothesis by establishing the solution structure and thermodynamic parameters of duplexes having site specific adducts derived from 3-NBA (aim 2) and establishing their processing by the mammalian NER system (aim 3). As biological end-point, we will investigate the mutagenic potential of 3-NBA adducts and establish the mechanisms of trans-lesion synthesis in mammalian cells (aim 4). Chemical synthesis by which we develop methods for the preparation and site-specific incorporation of these adducts into 2'- oligodeoxynucleotides, is the foundation of our studies and forms an integral part of the proposal (aim 1). We expect that our multidisciplinary approach will define the relevant mechanisms of 3- NBA toxicity and, in turn, identify better biomarkers of environmental exposure and disease risk. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: Exposure to 3-nitrobenzanthrone (3-NBA), an environmental genotoxin produced during coal and diesel combustion, is a prevalent hazard for human health. DNA damage caused by 3-NBA can lead to mutations and initiate carcinogenic processes. This investigation will determine structural, stability and repair mechanisms that mediate the persistence of specific 3-NBA lesions in DNA and determine their mutagenic properties.
描述(由申请人提供):癌症是一个通用术语,是指超过一百种不同的疾病,其特征在于不受控制的细胞分裂以及这些细胞侵入和破坏周围正常组织的能力。从病因学上讲,癌症是一种受多种因素影响的缓慢发展的疾病,包括暴露于环境毒素,生活方式,病毒感染和个体遗传组成。增加癌症风险的已知因素包括吸烟,暴露于紫外线或电离辐射,以及摄入空气,水或食物中存在的环境有毒物质。硝基芳烃是在香烟烟雾、粉煤灰和柴油机废气中发现的广泛污染物。这些化合物与细胞DNA反应,形成大的碱基损伤,可导致基因突变,最终引发致癌过程。核苷酸切除修复(NER)系统通过去除大体积DNA损伤和恢复基因组完整性来对抗这些影响。着色性干皮病和Cockayne综合征是由NER缺乏引起的两种遗传疾病,是DNA损伤持续存在对人类健康造成破坏性后果的明显例子。 在这项应用中,我们计划使用多学科的方法来确定介导的3-硝基苯蒽酮(3-NBA),一种流行的环境毒物的毒性的分子机制。我们的建议的指导假设是,3-NBA可以形成加合物,增加DNA的稳定性,而不会扰乱其结构。因此,这些病变逃避NER处理,持续存在于DNA中并延长其毒性作用。我们将通过建立具有来自3-NBA的位点特异性加合物的双链体的溶液结构和热力学参数(目的2)并通过哺乳动物NER系统(目的3)建立其加工来测试我们的假设。作为生物学终点,我们将研究3-NBA加合物的致突变潜力,并建立哺乳动物细胞中跨损伤合成的机制(目的4)。化学合成是我们研究的基础,也是我们提案的一个组成部分(目标1)。我们期望我们的多学科方法将定义3- NBA毒性的相关机制,进而确定环境暴露和疾病风险的更好生物标志物。 公共卫生关系:3-硝基苯并蒽酮(3-NBA)是煤和柴油燃烧过程中产生的一种环境遗传毒素,对人体健康具有普遍危害。3-NBA引起的DNA损伤可导致突变并启动致癌过程。本研究将确定介导DNA中特定3-NBA损伤持续存在的结构、稳定性和修复机制,并确定其致突变特性。

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 }}

Carlos R. De Los Santos其他文献

Carlos R. De Los Santos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('Carlos R. De Los Santos', 18)}}的其他基金

Molecular Mechanisms of Nitroarene Toxicity
硝基芳烃毒性的分子机制
  • 批准号:
    8369334
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms of Nitroarene Toxicity
硝基芳烃毒性的分子机制
  • 批准号:
    8002062
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms of Nitroarene Toxicity
硝基芳烃毒性的分子机制
  • 批准号:
    8197179
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Damaged DNA Recognition and Structural Basis of Mutagenesis
受损 DNA 识别和诱变的结构基础
  • 批准号:
    6990364
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Recognition of Multiply Damaged Sites in DNA
DNA 中多重损伤位点的识别
  • 批准号:
    6896233
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Recognition of Multiply Damaged Sites in DNA
DNA 中多重损伤位点的识别
  • 批准号:
    6559623
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Recognition of Multiply Damaged Sites in DNA
DNA 中多重损伤位点的识别
  • 批准号:
    6743950
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Structure and Function of Clustered DNA Lesions
簇状 DNA 损伤的结构和功能
  • 批准号:
    6611874
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Structure and Function of Clustered DNA Lesions
簇状 DNA 损伤的结构和功能
  • 批准号:
    7195118
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Structure and Function of Clustered DNA Lesions
簇状 DNA 损伤的结构和功能
  • 批准号:
    7014493
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:

相似国自然基金

靶向递送一氧化碳调控AGE-RAGE级联反应促进糖尿病创面愈合研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500010
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
对香豆酸抑制AGE-RAGE-Ang-1通路改善海马血管生成障碍发挥抗阿尔兹海默病作用
  • 批准号:
    2025JJ70209
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AGE-RAGE通路调控慢性胰腺炎纤维化进程的作用及分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
甜茶抑制AGE-RAGE通路增强突触可塑性改善小鼠抑郁样行为
  • 批准号:
    2023JJ50274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
蒙药额尔敦-乌日勒基础方调控AGE-RAGE信号通路改善术后认知功能障碍研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
LncRNA GAS5在2型糖尿病动脉粥样硬化中对AGE-RAGE 信号通路上相关基因的调控作用及机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
围绕GLP1-Arginine-AGE/RAGE轴构建探针组学方法探索大柴胡汤异病同治的效应机制
  • 批准号:
    81973577
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGE/RAGE通路microRNA编码基因多态性与2型糖尿病并发冠心病的关联研究
  • 批准号:
    81602908
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高血糖激活滑膜AGE-RAGE-PKC轴致骨关节炎易感的机制研究
  • 批准号:
    81501928
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Advanced Air Purification Systems at the Age of COVID-19
COVID-19 时代的先进空气净化系统
  • 批准号:
    RGPIN-2022-04710
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Measurements of age of air by multi-clock tracers in stratosphere
平流层多时钟示踪剂测量空气年龄
  • 批准号:
    19K03963
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Age-sex-ApoE allele interactions in neuronal and white matter vulnerability to air pollution
年龄-性别-ApoE等位基因相互作用影响神经元和白质对空气污染的脆弱性
  • 批准号:
    10456754
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Air Pollution exposure risk to school-age children in high density urban environments: Exposure modelling in Hong Kong and the implications for a Canadian context
高密度城市环境中学龄儿童的空气污染暴露风险:香港的暴露模型及其对加拿大环境的影响
  • 批准号:
    529979-2018
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
    Canadian Graduate Scholarships Foreign Study Supplements
Age-sex-ApoE allele interactions in neuronal and white matter vulnerability to air pollution
年龄-性别-ApoE等位基因相互作用影响神经元和白质对空气污染的脆弱性
  • 批准号:
    10216928
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
Risk changes by age on disasters, water resources, food resources, and air pollution caused by climate change and their adaptation measures
气候变化导致的灾害、水资源、粮食资源和空气污染的风险随年龄变化及其适应措施
  • 批准号:
    17KT0066
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Temporal variation of the clock tracers in the tropical tropopause layer and its impact on the stratospheric age of air
热带对流层顶层时钟示踪剂的时间变化及其对平流层空气年龄的影响
  • 批准号:
    15K17760
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Exposure to air pollution in utero and children's neurodevelopment at 3 years of age: the MIREC birth cohort
子宫内空气污染暴露与 3 岁时儿童神经发育:MIREC 出生队列
  • 批准号:
    318904
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
    Fellowship Programs
Inflammation as a mediator of air-pollution induced chronic comorbidities in old age (COPD, Diabetes, Alzheimer's dementia)
炎症是空气污染诱发老年慢性合并症(慢性阻塞性肺病、糖尿病、阿尔茨海默氏痴呆)的介质
  • 批准号:
    189054245
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
    Research Grants
Global observation of the stratospheric air age
平流层空气年龄的全球观测
  • 批准号:
    23340136
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 34.99万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了