Origins of DNA damage driving pathology in human neurodegeneration

DNA损伤驱动人类神经变性病理学的起源

基本信息

  • 批准号:
    10569616
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 38.95万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-02-10 至 2027-01-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Loss or mutations in both alleles of the gene encoding ataxia-telangiectasia mutated (ATM) kinase results in early-onset cerebellar ataxia and progressive neurodegeneration in humans. Mechanistic explanations for this phenotype, as well as for the related A-T like Disorder (ATLD) caused by rare mutations in the MRE11 gene, have been elusive despite years of work on these enzymes. ATM is a master regulator of the DNA damage response, controlling checkpoint responses and survival of DNA damage in all cell types. We have previously characterized the ATM protein kinase in vitro, using purified proteins to determine that ATM is activated at sites of DNA double-strand breaks and can also be activated independently of breaks by oxidative stress. In recent work we found that loss of ATM kinase activity results in the formation of protein aggregates—detergent-resistant insoluble forms of proteins—enriched for polypeptides with intrinsically disordered domains. These aggregates form in response to hyperactivation of poly-ADP-ribose polymerases (PARPs) that are activated at sites of transcriptional stress. Analysis of 21 patient cerebellum tissue samples also showed massive levels of aggregates as well as hyperPARylation in comparison to controls, consistent with these observations. Based on this evidence we propose that protein aggregation may play a causal role in the neurodegeneration that occurs in this disorder, similar to other forms of cerebellar ataxia and to more common late-onset neurodegeneration in the human population. Here we propose to characterize the origin of single-strand DNA breaks that occur in the absence of ATM function to test the hypothesis that the combined effects of oxidative stress and transcription-dependent damage is responsible for the strand breaks and resulting protein aggregates that are observed with loss of ATM in human neurons. We will also characterize the locations and requirements for strand breaks seen in neurons expressing ATLD alleles of MRE11 and test the hypothesis that the Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN) complex promotes single-strand break repair using in vitro biochemistry with purified proteins. These experiments will test novel hypotheses about the functions of ATM and MRN in neurons and the origins of DNA damage during cerebellar neurodegeneration.
编码共济失调 - 舌促性突变的基因的两个等位基因的损失或突变(atm) 激酶会导致早期发作的小脑共济失调和人类进行性神经退行性。 该表型以及相关A-T类疾病(ATLD)的机械解释 由MRE11基因中罕见的突变引起 酶。 ATM是DNA损伤响应的主要调节器,控制检查点 所有细胞类型中DNA损伤的反应和存活。我们以前已经表征了 ATM蛋白激酶在体外,使用纯化的蛋白质确定ATM在 DNA双链断裂,也可以通过氧化而独立于断裂来激活 压力。在最近的工作中,我们发现ATM激酶活性的损失导致形成 蛋白质聚集体 - 抗多蛋白的耐药性形式 - 富含多肽 具有本质上无序的域。这些聚集体是为了响应于 在转录应力部位激活的聚ADP-核糖聚合酶(PARP)。 对21例患者小脑组织样品的分析也显示了大量的聚集体 与对照组相比,与这些观察结果一致。基于 在这个证据上,我们建议蛋白质聚集在 在这种疾病中发生的神经变性,类似于其他形式的小脑共济失调和 人口中更常见的晚期神经退行性。在这里我们建议 表征在没有ATM功能的情况下发生的单链DNA断裂的起源 检验氧化应激和转录依赖性综合作用的假设 损坏是造成观察到的链破裂和产生的蛋白质聚集体的原因 在人类神经元中失去ATM。我们还将表征位置和要求 对于表达MRE11的ATLD等位基因并检验假设的神经元中的链断裂 MRE11-RAD50-NBS1(MRN)配合 纯化蛋白质的生物化学。这些实验将检验有关有关的新假设 在小脑期间,神经元中ATM和MRN的功能以及DNA损伤的起源 神经变性。

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 }}

TANYA T PAULL其他文献

TANYA T PAULL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('TANYA T PAULL', 18)}}的其他基金

DNA end processing by the Mre11/Rad50/Nbs1 complex in human cells
人类细胞中 Mre11/Rad50/Nbs1 复合物的 DNA 末端加工
  • 批准号:
    10415125
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
DNA end processing by the Mre11/Rad50/Nbs1 complex in human cells
人类细胞中 Mre11/Rad50/Nbs1 复合物的 DNA 末端加工
  • 批准号:
    10584584
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
DNA end processing by the Mre11/Rad50/Nbs1 complex in human cells
人类细胞中 Mre11/Rad50/Nbs1 复合物的 DNA 末端加工
  • 批准号:
    10210999
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
FASEB SRC on Genetic Recombination and Genome Rearrangements
FASEB SRC 关于基因重组和基因组重排
  • 批准号:
    8978686
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
2013 Mammalian DNA Repair Gordon Research Conference and Gordon Research Seminar
2013年哺乳动物DNA修复戈登研究大会暨戈登研究研讨会
  • 批准号:
    8450407
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
Mechanisms of ATM activation
ATM 激活机制
  • 批准号:
    7800470
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
Mechanisms of ATM activation
ATM 激活机制
  • 批准号:
    7590935
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
Mechanisms of ATM activation
ATM 激活机制
  • 批准号:
    8030422
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
Mechanisms of ATM activation
ATM 激活机制
  • 批准号:
    8225284
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
Mechanisms of ATM activation
ATM 激活机制
  • 批准号:
    8444602
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:

相似国自然基金

TRAb对脑神经元及胶质细胞功能的影响在ATM延髓麻痹的作用及其分子机制研究
  • 批准号:
    82260159
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
ATM/TRAF6/ULK1功能轴通过自噬影响胰腺神经内分泌瘤侵袭转移的实验研究
  • 批准号:
    82103551
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
ATM/TRAF6/ULK1功能轴通过自噬影响胰腺神经内分泌瘤侵袭转移的实验研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
ATM调控植物减数分裂磷酸化蛋白网络解析和分子功能研究
  • 批准号:
    32100292
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
新型高活性、特异性ATM激酶抑制剂的设计、合成与生物功能研究
  • 批准号:
    21772005
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Genome-wide dysregulation of R-loops in Ataxia Telangiectasia neurological pathogenesis
共济失调毛细血管扩张症神经发病机制中 R 环的全基因组失调
  • 批准号:
    10607414
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
Non-canonical roles for ATM kinase in regulating mitochondrial function and redox homeostasis
ATM 激酶在调节线粒体功能和氧化还原稳态中的非典型作用
  • 批准号:
    10461498
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
Non-canonical roles for ATM kinase in regulating mitochondrial function and redox homeostasis
ATM 激酶在调节线粒体功能和氧化还原稳态中的非典型作用
  • 批准号:
    10640088
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
BRCA1/2 and Hereditary Breast, Ovarian and Pancreatic (HBOP) Cancer Variant Curation Expert Panels
BRCA1/2 和遗传性乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌 (HBOP) 癌症变异管理专家小组
  • 批准号:
    10412208
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
BRCA1/2 and Hereditary Breast, Ovarian and Pancreatic (HBOP) Cancer Variant Curation Expert Panels
BRCA1/2 和遗传性乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌 (HBOP) 癌症变异管理专家小组
  • 批准号:
    10681272
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.95万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了