नील1

एंडोन्यूक्लिएज VIII-लाइक 1 एक एंजाइम है जो मनुष्यों में नील1 जीन द्वारा एन्कोड किया गया है।

नील1 डी0एन0ए0 ग्लाइकोसिलेसेस के एक वर्ग से संबंधित है जो बैक्टीरिया एफपीजी / एनईआई परिवार के समरूप है। ये ग्लाइकोसिलेज़ प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) द्वारा क्षतिग्रस्त आधारों को साफ करके और संबंधित लिसेज़ प्रतिक्रिया के माध्यम से डीएनए स्ट्रैंड ब्रेक की शुरुआत करके बेस एक्सिशन रिपेयर में पहला कदम उठाते हैं।

लक्ष्य

नील1 (लक्ष्य) को पहचानता है और कुछ ROS-क्षतिग्रस्त आधारों को हटाता है और फिर β,δ उन्मूलन के माध्यम से एबेसिक साइट को उकसाता है, जिससे 3' और 5' फॉस्फेट समाप्त हो जाते हैं। नील1 ऑक्सीकृत पाइरीमिडाइन, फॉर्मैमिडोपाइरीमिडीन, मिथाइल समूह में ऑक्सीकृत अवशेषों और थाइमिन ग्लाइकोल के दोनों स्टीरियोइसोमर्स को पहचानता है। मानव नील1 के लिए सबसे अच्छा सबस्ट्रेट्स हाइडेंटोइन घावों, गुआनिडिनोहाइडेंटोइन और स्पिरोइमिनोडिहाइडेंटोइन प्रतीत होते हैं जो 8-ऑक्सोजी के आगे ऑक्सीकरण उत्पाद हैं। नील1 सिंगल-स्ट्रैंडेड डीएनए के साथ-साथ बबल और फोर्केड डीएनए संरचनाओं से घावों को हटाने में भी सक्षम है। क्योंकि नील1 की अभिव्यक्ति कोशिका-चक्र पर निर्भर है, और क्योंकि यह द्विभाजित डीएनए संरचनाओं पर कार्य करता है और प्रोलिफेरिंग सेल परमाणु प्रतिजन और फ्लैप संरचना-विशिष्ट एंडोन्यूक्लिज़ 1 एफईएन-1 के साथ परस्पर क्रिया करता है, यह प्रस्तावित किया गया है कि नील1 डीएनए रिपेयर से संबंधित प्रतिकृति में कार्य करता है .

कैंसर में कमी

नील1 सिर और गर्दन के स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा (एचएनएससीसी) में सबसे अधिक हाइपरमेथिलेटेड डीएनए रिपेयर जीन में से एक है। जब एचएनएससीसी ट्यूमर में असामान्य मेथिलिकरण के लिए 160 मानव डीएनए रिपेयर जीन का मूल्यांकन किया गया था, तो एनईआईएल1 प्रमोटर क्षेत्र में 62% ट्यूमर हाइपरमेथिलेटेड थे, जिससे एनईआईएल1 मैसेंजर आरएनए और एनईआईएल1 प्रोटीन को दबा दिया गया था। जब गैर-छोटे सेल फेफड़ों के कैंसर (एनएससीएलसी) ट्यूमर में 8 डीएनए रिपेयर जीन का मूल्यांकन किया गया था, नील1 प्रवर्तक क्षेत्र में 42% हाइपरमेथिलेटेड थे। परीक्षण किए गए 8 डीएनए रिपेयर जीनों में से यह सबसे अधिक डीएनए रिपेयर की कमी थी। नील1 कोलोरेक्टल कैंसर में उनके प्रमोटर क्षेत्रों में हाइपरमेथिलेटेड पाए जाने वाले छह डीएनए रिपेयर जीनों में से एक था।

जबकि अन्य डीएनए की रिपेयर करने वाले जीन, जैसे O-6-मिथाइलगुआनिन-डीएनए मिथाइलट्रांसफेरेज़ और एमएलएच1, का अधिकांशतः कई प्रकार के कैंसर में एपिजेनेटिक दमन के लिए मूल्यांकन किया जाता है, नील1 की एपिजेनेटिक कमी का सामान्यतः मूल्यांकन नहीं किया जाता है, किन्तु ऐसे कैंसर में भी इसका महत्व हो सकता है।

डीएनए की क्षति कैंसर का प्राथमिक अंतर्निहित कारण प्रतीत होता है। यदि डीएनए की रिपेयर में कमी है, तो डीएनए की क्षति जमा हो जाती है। त्रुटि-प्रवण डीएनए रिपेयर ट्रांसलेशन संश्लेषण के कारण डीएनए प्रतिकृति के समय इस तरह की अतिरिक्त डीएनए क्षति उत्परिवर्तनीय त्रुटियों को बढ़ा सकती है। अतिरिक्त डीएनए क्षति भी डीएनए की रिपेयर के समय त्रुटियों के कारण एपिजेनेटिक्स परिवर्तन को बढ़ा सकती है। इस तरह के उत्परिवर्तन और एपिजेनेटिक परिवर्तन कैंसर को जन्म दे सकते हैं (नियोप्लाज्म मैलिग्नेंट नियोप्लाज्म देखें)।

कोलन कैंसर में, डीएनए रिपेयर जीन में रोगाणु रेखा म्यूटेशन केवल 2-5% स्थितियों का कारण बनता है। चूंकि, डीएनए रिपेयर जीन के प्रमोटर क्षेत्र का मिथाइलेशन (नील1), अधिकांशतः कोलन कैंसर से जुड़े होते हैं और इन कैंसर के लिए एक महत्वपूर्ण कारक हो सकते हैं।

मेमोरी रिटेंशन

नील1 अल्पकालिक स्थानिक स्मृति प्रतिधारण को बढ़ावा देता है। नील1 की कमी वाले चूहों ने जल भूलभुलैया परीक्षण में स्मृति प्रतिधारण को क्षीण किया है।

आघात की रोकथाम

नील1 इस्केमिक स्ट्रोक-प्रेरित मस्तिष्क की शिथिलता और चूहों में मृत्यु से भी बचाता है। नील1 की कमी मस्तिष्क क्षति और स्ट्रोक के माउस मॉडल में कार्यात्मक रूप से दोषपूर्ण परिणाम का कारण बनती है।

अग्रिम पठन

• Takao M, Kanno S, Kobayashi K, Zhang QM, Yonei S, van der Horst GT, Yasui A (Nov 2002). "A back-up glycosylase in Nth1 knock-out mice is a functional Nei (endonuclease VIII) homologue". The Journal of Biological Chemistry. 277 (44): 42205–13. doi:10.1074/jbc.M206884200. PMID 12200441.
• Morland I, Rolseth V, Luna L, Rognes T, Bjørås M, Seeberg E (Nov 2002). "Human DNA glycosylases of the bacterial Fpg/MutM superfamily: an alternative pathway for the repair of 8-oxoguanine and other oxidation products in DNA". Nucleic Acids Research. 30 (22): 4926–36. doi:10.1093/nar/gkf618. PMC 137166. PMID 12433996.
• Bandaru V, Sunkara S, Wallace SS, Bond JP (Jul 2002). "A novel human DNA glycosylase that removes oxidative DNA damage and is homologous to Escherichia coli endonuclease VIII". DNA Repair. 1 (7): 517–29. doi:10.1016/S1568-7864(02)00036-8. PMID 12509226.
• Dou H, Mitra S, Hazra TK (Dec 2003). "Repair of oxidized bases in DNA bubble structures by human DNA glycosylases NEIL1 and NEIL2". The Journal of Biological Chemistry. 278 (50): 49679–84. doi:10.1074/jbc.M308658200. PMID 14522990.
• Katafuchi A, Nakano T, Masaoka A, Terato H, Iwai S, Hanaoka F, Ide H (Apr 2004). "Differential specificity of human and Escherichia coli endonuclease III and VIII homologues for oxidative base lesions". The Journal of Biological Chemistry. 279 (14): 14464–71. doi:10.1074/jbc.M400393200. PMID 14734554.
• Bandaru V, Cooper W, Wallace SS, Doublié S (Jun 2004). "Overproduction, crystallization and preliminary crystallographic analysis of a novel human DNA-repair enzyme that recognizes oxidative DNA damage". Acta Crystallographica Section D. 60 (Pt 6): 1142–4. doi:10.1107/S0907444904007929. PMID 15159582.
• Doublié S, Bandaru V, Bond JP, Wallace SS (Jul 2004). "The crystal structure of human endonuclease VIII-like 1 (NEIL1) reveals a zincless finger motif required for glycosylase activity". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (28): 10284–9. Bibcode:2004PNAS..10110284D. doi:10.1073/pnas.0402051101. PMC 478564. PMID 15232006.
• Wiederhold L, Leppard JB, Kedar P, Karimi-Busheri F, Rasouli-Nia A, Weinfeld M, Tomkinson AE, Izumi T, Prasad R, Wilson SH, Mitra S, Hazra TK (Jul 2004). "AP endonuclease-independent DNA base excision repair in human cells". Molecular Cell. 15 (2): 209–20. doi:10.1016/j.molcel.2004.06.003. PMID 15260972.
• Shinmura K, Tao H, Goto M, Igarashi H, Taniguchi T, Maekawa M, Takezaki T, Sugimura H (Dec 2004). "Inactivating mutations of the human base excision repair gene NEIL1 in gastric cancer". Carcinogenesis. 25 (12): 2311–7. doi:10.1093/carcin/bgh267. PMID 15319300.
• Mokkapati SK, Wiederhold L, Hazra TK, Mitra S (Sep 2004). "Stimulation of DNA glycosylase activity of OGG1 by NEIL1: functional collaboration between two human DNA glycosylases". Biochemistry. 43 (36): 11596–604. doi:10.1021/bi049097i. PMID 15350146.
• Zhang QM, Yonekura S, Takao M, Yasui A, Sugiyama H, Yonei S (Jan 2005). "DNA glycosylase activities for thymine residues oxidized in the methyl group are functions of the hNEIL1 and hNTH1 enzymes in human cells". DNA Repair. 4 (1): 71–9. doi:10.1016/j.dnarep.2004.08.002. PMID 15533839.
• Das A, Hazra TK, Boldogh I, Mitra S, Bhakat KK (Oct 2005). "Induction of the human oxidized base-specific DNA glycosylase NEIL1 by reactive oxygen species". The Journal of Biological Chemistry. 280 (42): 35272–80. doi:10.1074/jbc.M505526200. PMID 16118226.
• Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (Oct 2005). "Towards a proteome-scale map of the human protein-protein interaction network". Nature. 437 (7062): 1173–8. Bibcode:2005Natur.437.1173R. doi:10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
• Ocampo-Hafalla MT, Altamirano A, Basu AK, Chan MK, Ocampo JE, Cummings A, Boorstein RJ, Cunningham RP, Teebor GW (Apr 2006). "Repair of thymine glycol by hNth1 and hNeil1 is modulated by base pairing and cis-trans epimerization". DNA Repair. 5 (4): 444–54. doi:10.1016/j.dnarep.2005.12.004. PMID 16446124.
• Broderick P, Bagratuni T, Vijayakrishnan J, Lubbe S, Chandler I, Houlston RS (2006). "Evaluation of NTHL1, NEIL1, NEIL2, MPG, TDG, UNG and SMUG1 genes in familial colorectal cancer predisposition". BMC Cancer. 6: 243. doi:10.1186/1471-2407-6-243. PMC 1624846. PMID 17029639.
• Katafuchi A, Matsubara M, Terato H, Iwai S, Hanaoka F, Ide H (2007). "Damage specificity of human DNA glycosylases for oxidative pyrimidine lesions". Nucleic Acids Symposium Series. 48 (1): 175–6. doi:10.1093/nass/48.1.175. PMID 17150535.