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In the absence of X-ray structure of L-type Ca²⁺ channel (LCC), we have built a homology model of LCC based on the crystal structure of KcsA channel and have performed a series 0° docking simulations. The search for lowest-energy conformations was performed by the Monte Carlo energy-minimization method. To obtain the conformation with the lowest energy where dihydropyridine (DHP) ligand forms optimal contacts with the DHP-sensing residues of the channel, we have tested different sequence alignments between KcsA and LCC, and have docked the ligand inside the pore of the channel as well as into the interface between repeats IIIS5-IIIS6-IVS6. The LCC ligand tetrandrine was used during the studies of the selectivity filter of the channel. Conformational studies of the drug and its interaction with Ca²⁺ ions in a non-polar solution were performed by NMR spectroscopy. These experiments have demonstrated the binding of Ca²⁺ ions to the ligand. In the model based on the alignment proposed by Lipkind and Fozzard (2000), the DHP ligand nifedipine fits inside the pore and forms favorable contacts with several hydrophobic DHP-sensing residues, and forms hydrogen bonds with conserved tyrosines in repeats HI and IV. These interactions stabilize the portside-down docking mode of nifedipine, in which this blocker exposes its hydrophobic methoxy group to the bracelet of hydrophobic residues forming the gate of the channel near the crossing of the bundle of helices. The stabilizes the closed state of the channel. In contrast, the agonist has the hydrophilic group at its portside. The favorable interaction of this group with hydrated Ca²⁺ ion facilitates its permeation through hydrophobic gate. We have simulated the passage of the hydrated ion along the pore with the agonist bound inside and determined several residues crucial for this passage. The role of these residues can be tested experimentally. / Thesis / Master of Science (MSc)

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Bien que le Diabète de Type 2 soit parfois considéré comme évitable, il est généralement irréversible et les traitements actuels sont communément inefficaces pour stopper la progression inexorable de la maladie vers un mauvais contrôle glycémique et des complications dégénératives micro- et macrovasculaires. Le DT2 est caractérisé par une altération de la sécrétion d’insuline par les cellules beta pancréatiques, combinée à une absence de réponse des organes cibles à l’insuline (insulino-résistance) incluant le foie, le tissu adipeux et le muscle squelettique. Malgré 40 ans de recherches intensives, les mécanismes moléculaires sous-jacents sont toujours largement débattus à ce jour. Le DT2 est une maladie à forte composante génétique, comme l’ont montré les études de jumeaux concordants en général pour le DT2. Au moins 2% des patients atteints de DT2 ont un diabète d’origine monogénique, survenant en général pendant l’enfance ou l’adolescence. L’une de ces formes survient spécifiquement à la naissance (diabète néonatal) et 50% de ses étiologies génétiques sont connus à ce jour. Les formes communes de DT2 survenant chez l’adulte sont polygéniques, liées à l’interaction entre des variants génétiques à effet modeste et faible pénétrance, et l’environnement ; en outre, des mécanismes « épigénétiques » seraient aussi en cause. L’identification des déterminants génétiques du DT2 a été dopée par les études d’association pangénomique (GWAS pour Genome Wide Association Studies) grâce à la mise au point de puces à ADN, qui permettent d’analyser conjointement plusieurs centaines de milliers de polymorphismes nucléotidiques simples (SNPs pour Single Nucleotide Polymorphisms) chez plusieurs centaines de milliers d’individus. Les GWAS ont permis d’identifier à ce jour une trentaine de gènes associées au risque de DT2. Le diagnostic du DT2 repose sur la mesure d’un trait continu, la glycémie à jeun. A partir de 1,25g/l, un individu est considéré diabétique. La glycémie à jeun, même chez des personnes non diabétiques, est fortement héritable, c’est-à-dire que ce paramètre métabolique est sous contrôle génétique. Nous avons ainsi utilisé la méthode des GWAS pour rechercher des loci régulant la glycémie dans des populations générales comme la population française DESIR. Nous avons mis en évidence la contribution du gène MTNR1B (codant le récepteur 2 de la mélatonine) dans la sécrétion d’insuline et la régulation de l’homéostasie glycémique. La mélatonine est l’hormone clef des rythmes circadiens de l’organisme, et il a été rapporté dans plusieurs études que la perturbation de ces rythmes est nuisible à l’homéostasie glycémique. Nous avons pu ensuite préciser quelles étaient les séquences d’ADN ayant un effet dans ce contrôle glycémique. Nous avons ainsi mis en évidence des mutations non-synonymes rares qui annihilaient la voie de signalisation de la mélatonine et qui sont associées à un risque élevé de DT2. Par ailleurs, via le consortium international MAGIC, nous avons contribué à l’identification de 16 marqueurs génétiques de la glycémie à jeun, de cinq marqueurs de la glycémie après charge de glucose, et de 10 loci intervenant dans la variance de l’hémoglobine glyquée (HbA1c, qui est un marqueur communément utilisé pour évaluer le contrôle glycémique d’un diabète traité). Ce faisant, nous avons montré que si le gène HK1 codant l’hexokinase 1 est le facteur génétique ayant le plus d’effet sur les valeurs d’HbA1c, il n’intervient pas sur les mécanismes physiologiques de la régulation de la glycémie. C’est uniquement de par les effets des variants d’HK1 sur la fonction des globules rouges (et sur le risque d’anémie) que ce gène modifie indirectement l’HbA1c. / Type 2 Diabetes is a major health care problem responsible for early morbidities and mortality. T2D prevalence inexorably increases due to dramatic changes in our way of life. T2D is preventable but no generally curable and present medications fail to prevent the worsening of glucose control and the development of complications. T2D is a systemic disease characterized by both insulin secretion defects and by insulin resistance at the levels of several tissues. Despite more than 40 years of research the aetiologies of T2D are still elusive. T2D is a multifactorial disease with a significant genetic component. However, T2D is a polygenic disorder with the effects of multiple DNA variants having a modest effect and a weak penetrance interaction with environmental factors. The identification of T2D susceptibility genes has been transformed by Genome Wide Association Studies (GWAS) which allow the analysis of hundred of thousands Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) in thousands of samples. Case/control GWAS have identified about 30 loci/genes, so far. However, these loci only explain a small part of T2D inheritance. T2D is defined by the measurement of the continuous trait “glycemia”. A fasting plasma glucose (FPG) higher than 7mM is considered to be abnormal. FPG is highly genetically determined and we have reanalyzed our GWAS data obtained in non diabetic general populations to identify genes that control (normal) glucose values. We first found that SNPs at MTNR1B (encoding the melatonin 2 receptor) locus regulate both FPG and insulin secretion. Melatonin is the hormone of darkness that plays a major role in circadian rhythms. The alteration of these physiological rhythms has been shown to impair glucose homeostasis. Subsequently we have screened and functionally analysed the coding part of MTNR1B in thousands of T2D cases and controls for rare lack of function mutations that strongly increase the risk for T2D. In addition via our contribution to the international consortium MAGIC we have identified 16 genetic markers modulating FPG, five controlling blood glucose after oral glucose load, and ten involved in the variance of glycated haemoglobin (HbA1c, a clinical marker of glucose control in treated diabetic patients). In this respect, we have demonstrated that if HK1 (encoding hexokinase 1) is the most potent gene controlling HbA1c, it was not at all involved in the physiology of glucose homeostasis. Instead, variant at HK1 locus act on red cell function, increase risk for anemia, and only indirectly perturb HbA1c measurement. This study shows that GWAS findings don’t mean causality and it is always mandatory to question the physiological validity of any association found through GWAS before implying a gene as causal. In this respect, the MAGIC consortium showed that among all the genes that regulate HbA1c, a large proportion is indeed directly related to red cell function. In conclusion, during my PhD, I have contributed to achieve a map of frequent SNPs regulating the major glucose control quantitative traits that define T2D. I also showed that rare DNA variants with a stronger biological impact also contribute to T2D risk. Although still of limited value for the prediction of T2D, GWAS have proven extremely useful to make progress in T2D physiology.

Yang Tao. / "November 2000." / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2000. / Includes bibliographical references (p. 136-152). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Mode of access: World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese.

Ce travail de thèse présente la synthèse, la caractérisation et la réactivité de métallylènes stabilisés par différents ligands pinces fonctionnalisés par des substituants soufrés à différents états d'oxydation. Les métallylènes, analogues lourds des carbènes, présentent dans leur état fondamental singulet une paire d'électrons et une orbitale p vacante. Ces caractéristiques donnent à ces espèces un comportement et une réactivité particulière. La littérature décrit de nombreux exemples de métallylène stabilisés par différents types de ligands, parmi lesquels les ligands de type pince gagnent actuellement en importance. Dans la chimie des complexes de métaux de transition, il a déjà été démontré que les ligands de type pince constituent un type de plateforme efficace grâce aux possibilités de modulation des propriétés des complexes liées à la modulation du squelette du ligand. Au cours des dernières décennies, ces ligands se sont révélés efficaces pour la stabilisation de métallylènes stables. Cependant, un seul exemple de métallylène stabilisé par un ligand de type pince contenant du soufre a été reporté dans la littérature. Au cours de cette étude, des ligands pinces O,C,O chélatants contenant des groupement sulfonyles et sulfinyles ont été conçus, synthétisés et complètement caractérise par les méthodes physico-chimiques et computationnelle et leurs effets sur la stabilisation des métallylènes ont été étudiés. Dans un premier temps, un ligand pince de type bis-sulfone a été obtenu et étudié pour la synthèse de nouveaux métallylènes. A partir de ce ligand, un germylène et un stannylène ont été caractérisés, le germylène étant le premier exemple dans la littérature d'une espèce de germanium divalente stabilisée par un ligand pince de donneur d'oxygène. La réactivité des métallylènes a été testée pour obtenir des produits de cycloaddition avec l'ortho-benzoquinone et des complexes des métaux de transition (fer et tungstène). Il a été démontré que la bis-sulfone se comporte comme un ligand ajustable de type pince O,C,O-chélatant, la coordination pouvant être possible par l'un ou l'autre des atomes d'oxygène des groupements sulfonyles. [...] / This work presents the synthesis, characterization and reactivity of metallylenes stabilized by different functionalized pincer ligands with substituents containing sulfur atoms in different oxidation states. Metallylenes, the heavier analogues of carbenes, have in their singlet ground state a lone pair of electron and a vacant p orbital. These features give the particular behavior and reactivity of these species. The literature describes many examples of metallylenes stabilized by different types of ligands, among which lately the pincer type ligands are gaining importance. In the chemistry of transitional metal complexes it was shown for a long time that the pincer-type ligands are a versatile ligand platform thanks to the possibilities of modulating the properties of the complexes through small changes of the ligand backbone. In the last few decades these ligands proved to be effective for obtaining stable metallylenes. However, in the literature there is one sole example of metallylene stabilized through sulfur containing pincer-type ligands. For this study, para substituted sulfonyl and sulfinyl containing O,C,O-chelating pincer ligands were designed, synthesized and completely characterized by the physico-chemical and computational methods and their effects on the stabilization of metallylenes was investigated. First, a bis-sulfone pincer ligand was obtained and studied for the synthesis of novel metallylenes. With this ligand a germylene and stannylene were obtained and characterized, the germylene being the first example in the literature of a divalent germanium species stabilized by an oxygen donor pincer ligand. The reactivity of the metallylenes was tested for obtaining cycloadducts with ortho-benzoquinone and transition metal complexes (iron and tungsten). It was shown that the bis-sulfone behaves as an adjustable O,C,O-chelating pincer type ligand, the coordination could be possible with either one of the oxygen atoms of the sulfonyl groups. [...]

The purpose of this study was to conduct a systematic replication of the experiment of Burnam, Pennebaker, and Glass (1973) using an adult population and the Jenkins Activity Survey. Additionally, this study attempted to address the issue of whether the previous results would be substantiated when a non-college sample was used. The subjects consisted of40 females and 40 males who volunteered to participate in the study. All subjects were given the Jenkins Activity Survey and randomly assigned to Condition I, the No Deadline condition, or Condition II, the Deadline condition. The subjects in the No Deadline condition were given arithmetic problems with no time limit instructions, and subjects in the Deadline condition were given arithmetic problems with instructions which stated a time limit. The results indicated that college students performed differently than the employed adults used in this study. Unlike the original study, this study using adults did not find a significant main effect for the Deadline versus No Deadline condition. Although the interaction effects were statistically significant in both studies, the reported interaction effects were not similar.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2001. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 86-97).

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2001. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 152-175).

Thesis (M.F.A.)--Rochester Institute of Technology, 1995. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 36-39).