नील1
एंडोन्यूक्लिएज VIII-लाइक 1 एक एंजाइम है जो मनुष्यों में NEIL1 जीन द्वारा एन्कोड किया गया है।[1][2] NEIL1 डीएनए ग्लाइकोसिलेसेस के एक वर्ग से संबंधित है जो बैक्टीरिया Fpg / Nei परिवार के समरूप है। डीएनए ग्लाइकोसिलेज़ प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) द्वारा क्षतिग्रस्त आधारों को साफ करके और संबंधित लिसेज़ प्रतिक्रिया के माध्यम से डीएनए स्ट्रैंड ब्रेक की शुरुआत करके आधार छांटना मरम्मत में पहला कदम उठाते हैं।[2]
लक्ष्य
NEIL1 (लक्ष्य) को पहचानता है और कुछ प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों-क्षतिग्रस्त आधारों को हटाता है और फिर एपी साइट को β,δ उन्मूलन के माध्यम से उकसाता है, जिससे 3′ और 5′ फॉस्फेट समाप्त होता है। NEIL1 ऑक्सीकृत पाइरीमिडाइन, फॉर्मैमिडोपाइरीमिडीन, थाइमिन अवशेषों को मिथाइल समूह में ऑक्सीकृत और थाइमिन ग्लाइकोल के दोनों स्टीरियोइसोमर्स को पहचानता है।[3] मानव NEIL1 के लिए सबसे अच्छा सबस्ट्रेट्स हाइडेंटोइन घावों, गुआनिडिनोहाइडेंटोइन और स्पिरोइमिनोडिहाइडेंटोइन प्रतीत होते हैं जो 8-ऑक्सो-2'-डीऑक्सीग्वानोसिन | 8-ऑक्सोजी के आगे ऑक्सीकरण उत्पाद हैं। NEIL1 सिंगल-स्ट्रैंडेड डीएनए के साथ-साथ बबल और फोर्केड डीएनए संरचनाओं से घावों को हटाने में भी सक्षम है। क्योंकि NEIL1 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|FEN-1 के साथ परस्पर क्रिया करता है, यह प्रस्तावित किया गया है कि NEIL1 डीएनए मरम्मत से संबंधित प्रतिकृति में कार्य करता है .
कैंसर में कमी
NEIL1 सिर और गर्दन के स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा (HNSCC) में सबसे अधिक बार होने वाले डीएनए रिपेयर जीन में से एक है।[4] जब एचएनएससीसी ट्यूमर में असामान्य मेथिलिकरण के लिए 160 मानव डीएनए मरम्मत जीन का मूल्यांकन किया गया था, तो 62% ट्यूमर एनईआईएल1 प्रमोटर क्षेत्र में हाइपरमेथिलेटेड थे, जिससे एनईआईएल1 मैसेंजर आरएनए और एनईआईएल1 प्रोटीन का दमन किया गया था। जब नॉन-स्माल-सेल लंग कार्सिनोमा | नॉन-स्माल सेल लंग कैंसर (NSCLC) ट्यूमर में 8 डीएनए रिपेयर जीन का मूल्यांकन किया गया,[5] NEIL1 प्रवर्तक क्षेत्र में 42% हाइपरमेथिलेटेड थे। परीक्षण किए गए 8 डीएनए मरम्मत जीनों में से यह सबसे अधिक डीएनए मरम्मत की कमी थी। NEIL1 कोलोरेक्टल कैंसर में उनके प्रमोटर क्षेत्रों में हाइपरमेथिलेटेड पाए जाने वाले छह डीएनए मरम्मत जीनों में से एक था।[6]
जबकि अन्य डीएनए की मरम्मत 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, NEIL1 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।[7] यदि डीएनए की मरम्मत में कमी है, तो डीएनए की क्षति जमा हो जाती है। त्रुटि-प्रवण डीएनए मरम्मत # 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 मरम्मत के समय त्रुटियों के कारण एपिजेनेटिक्स परिवर्तन को बढ़ा सकती है।[8][9] 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।[10] चूंकि, डीएनए रिपेयर जीन के प्रमोटर क्षेत्र का मिथाइलेशन (NEIL1[6]), अधिकांशतः कोलन कैंसर से जुड़े होते हैं और इन कैंसर के लिए एक महत्वपूर्ण कारक हो सकते हैं।[citation needed]
मेमोरी रिटेंशन
NEIL1 अल्पकालिक स्थानिक स्मृति प्रतिधारण को बढ़ावा देता है। NEIL1 की कमी वाले चूहों ने जल भूलभुलैया परीक्षण में स्मृति प्रतिधारण को क्षीण किया है।[11]
आघात की रोकथाम
NEIL1 इस्केमिक स्ट्रोक-प्रेरित मस्तिष्क की शिथिलता और चूहों में मृत्यु से भी बचाता है।[11] NEIL1 की कमी मस्तिष्क क्षति और स्ट्रोक के माउस मॉडल में कार्यात्मक रूप से दोषपूर्ण परिणाम का कारण बनती है।
संदर्भ
- ↑ Hazra TK, Izumi T, Boldogh I, Imhoff B, Kow YW, Jaruga P, Dizdaroglu M, Mitra S (Mar 2002). "ऑक्सीडेटिव रूप से क्षतिग्रस्त डीएनए में संशोधित आधारों की मरम्मत के लिए एक मानव डीएनए ग्लाइकोसिलेज़ की पहचान और लक्षण वर्णन". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (6): 3523–8. doi:10.1073/pnas.062053799. PMC 122556. PMID 11904416.
- ↑ 2.0 2.1 "Entrez Gene: NEIL1 nei endonuclease VIII-like 1 (E. coli)".
- ↑ Nemec AA, Wallace SS, Sweasy JB (Oct 2010). "Variant base excision repair proteins: contributors to genomic instability". Seminars in Cancer Biology. 20 (5): 320–8. doi:10.1016/j.semcancer.2010.10.010. PMC 3254599. PMID 20955798.
- ↑ Chaisaingmongkol J, Popanda O, Warta R, Dyckhoff G, Herpel E, Geiselhart L, Claus R, Lasitschka F, Campos B, Oakes CC, Bermejo JL, Herold-Mende C, Plass C, Schmezer P (Dec 2012). "मानव डीएनए की मरम्मत करने वाले जीन की एपिजेनेटिक स्क्रीन सिर और गर्दन के स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा में NEIL1 के विपथन प्रवर्तक मेथिलिकरण की पहचान करती है". Oncogene. 31 (49): 5108–16. doi:10.1038/onc.2011.660. PMID 22286769.
- ↑ Do H, Wong NC, Murone C, John T, Solomon B, Mitchell PL, Dobrovic A (2014). "नॉन-स्मॉल सेल लंग कार्सिनोमा में डीएनए रिपेयर जीन प्रमोटर मेथिलिकरण का एक महत्वपूर्ण पुनर्मूल्यांकन". Scientific Reports. 4: 4186. Bibcode:2014NatSR...4E4186D. doi:10.1038/srep04186. PMC 3935198. PMID 24569633.
- ↑ 6.0 6.1 Farkas SA, Vymetalkova V, Vodickova L, Vodicka P, Nilsson TK (Apr 2014). "छिटपुट कोलोरेक्टल कैंसर और डीएनए की मरम्मत और Wnt / β-catenin सिग्नलिंग पाथवे जीन में अक्सर उत्परिवर्तित जीन में डीएनए मेथिलिकरण परिवर्तन". Epigenomics. 6 (2): 179–91. doi:10.2217/epi.14.7. PMID 24811787.
- ↑ Kastan MB (2008). "DNA damage responses: mechanisms and roles in human disease: 2007 G.H.A. Clowes Memorial Award Lecture". Mol. Cancer Res. 6 (4): 517–24. doi:10.1158/1541-7786.MCR-08-0020. PMID 18403632.
- ↑ O'Hagan HM, Mohammad HP, Baylin SB (2008). "डबल स्ट्रैंड ब्रेक एक बहिर्जात प्रमोटर CpG द्वीप में जीन साइलेंसिंग और डीएनए मेथिलिकरण की SIRT1-निर्भर शुरुआत शुरू कर सकता है". PLOS Genetics. 4 (8): e1000155. doi:10.1371/journal.pgen.1000155. PMC 2491723. PMID 18704159.
- ↑ Cuozzo C, Porcellini A, Angrisano T, Morano A, Lee B, Di Pardo A, Messina S, Iuliano R, Fusco A, Santillo MR, Muller MT, Chiariotti L, Gottesman ME, Avvedimento EV (Jul 2007). "डीएनए क्षति, होमोलॉजी-निर्देशित मरम्मत और डीएनए मेथिलिकरण". PLOS Genetics. 3 (7): e110. doi:10.1371/journal.pgen.0030110. PMC 1913100. PMID 17616978.
- ↑ Jasperson KW, Tuohy TM, Neklason DW, Burt RW (Jun 2010). "वंशानुगत और पारिवारिक बृहदान्त्र कैंसर". Gastroenterology. 138 (6): 2044–58. doi:10.1053/j.gastro.2010.01.054. PMC 3057468. PMID 20420945.
- ↑ 11.0 11.1 Canugovi C, Yoon JS, Feldman NH, Croteau DL, Mattson MP, Bohr VA (September 2012). "एंडोन्यूक्लिज़ VIII-लाइक 1 (NEIL1) अल्पकालिक स्थानिक स्मृति प्रतिधारण को बढ़ावा देता है और इस्केमिक स्ट्रोक-प्रेरित मस्तिष्क की शिथिलता और चूहों में मृत्यु से बचाता है।". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109 (37): 14948–53. Bibcode:2012PNAS..10914948C. doi:10.1073/pnas.1204156109. PMC 3443144. PMID 22927410.
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.