Graduation date: 1998

Graduation date: 1998

Graduation date: 1994

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 213-226).

Undergraduate honors paper--Mount Holyoke College, 2006. Program in Neuroscience and Behavior. / Includes bibliographical references (leaves 52-57).

Standard local control theory, which describes Ca²⁺ release during excitation-contraction coupling (ECC), assumes that all Ryanodine Receptor (RyR) complexes are equivalent. Recent data from our laboratory has called this assumption into question. Specifically, we have shown that RyR complexes in ventricular myocytes differ depending on their location within the cell. This, and other data, has led us to hypothesize that similar differences occur within the rat atrial cell. To test this hypothesis, we have triple-labeled enzymatically-isolated, fixed myocytes to examine the distribution and colocalization of RyR, calsequestrin (CSQ), voltage-gated Ca²⁺ channels (Cav1.2), sodium-calcium exchangers (NCX), and caveolin-3 (cav-3). All images were acquired on a wide-field microscope, deconvolved, and subject to extensive analysis, including a novel method of measuring statistical significance of the recorded colocalization values. Overall, eight surface RyR populations were identified, depending on its binding partners. One of these groups, in which RyR, Cav1.2, and NCX colocalize, may provide the structural basis for ‘eager’ sites of Ca²⁺ release in atria, while other groups were defined based on their association with cav-3, and are therefore highly likely to be under the influence of other signaling molecules located within caveolae. Importantly, although a small portion of the surface RyR in atria do colocalize with NCX alone, the majority are tightly linked to Cav1.2 alone or Cav1.2 and NCX together. Therefore, it appears likely that Cav1.2-mediated calcium-induced calcium release (CICR) is the primary method of initiating Ca²⁺ release from the SR during EC coupling.

Es realitza una breu introducció a la Química Supramolecular, la qual estudia les estructures i funcions de les associacions que resulten de la unió d'espècies moleculars a través d'enllaços intermoleculars, no covalents. El reconeixement molecular, reactivitat i transport són les funcions bàsiques de les espècies supramoleculars.El present treball tracta de la química supramolecular d'anions i del potential efecte catalític de complexos de Zinc amb lligands hexaazamacrocilics en reaccions de hidròlisis d'esters de fosfat.Els lligands descrits en aquest treball són lligands macrocíclics hexadentats formats per amines secundàries o terciàries enllaçades a cadenes alquíliques de dos o tres àtoms de carbonis formant dos braços, que estan unides per un espaiador, El conjunt de lligands que s'estudien permeten estudiar els diferents factors, geomètrics, electrònics i estèrics que controlen els fenòmens de reconeixement molecular. El treball descriu en detall els procediments de síntesi i la caracterització d'aquest conjunt de lligands.S'ha realitzat un estudi sistemàtic dels diferents factors que afecten als fenòmens de reconeixement molecular entre lligands macrocíclics (L), descrits anteriorment i substrats aniònics (S): fosfats, polifosfats i dicarboxilats. Els estudis s'han realitzat tant en dissolució aquosa, a partir de mesures potenciomètriques, com en estat sòlid per difracció de Raig-X a partir de la obtenció de les estructures cristal·lines dels complexos. La força de l'enllaç en els complexos ternaris H:L:S es racionalitza en termes d'enllaç per pont d'hidrogen, interaccions electrostàtiques i interaccions per -Stacking. Així mateix es racionalitza la importància de les dimensions i forma de la cavitat en el grau d'interacció.Actualment hi ha un gran interès en l'estudi del paper que juguen els ions metàl·lics en el centre actiu dels metal·loenzims hidrolítics tal com la carboxipeptidasa, que catalitza la hidròlisi d'aminoàcids C-terminals de substrats polipeptídics, l'anhidrasa carbònica, que catalitza la reacció d'hidratació del CO2 per donar hidrogencarbonat, la fosfatasa alcalina, que actua catalitzant la hidròlisi no específica de monoesters de fosfats a pH alcalí.El Zn(II) és un metall que es troba sovint formant part dels centres actius dels metal·loenzims i és el segon element de transició més abundant en els organismes vius. Per aquest motiu són útils els models sintètics que puguin actuar com a mimetitzadors de reaccions bioinorgàniques en les que els metal·loenzims juguen un paper com a catalitzadors. Els models sintètics són complexos de metalls de transició formats per un lligand o lligands en el seu entorn de coordinació més immediat que tinguin efectes electrònics i estèrics els més similar possible als que es produeixen en el centre actiu dels enzims.Donat la importància dels complexos de Zn(II) com a models biomimètics de metal·loenzims hidrolítics, s'han sintetitzat i caracteritzat complexos dinuclears de Zn(II) amb lligands hexaazamacrocíclics descrits anteriorment.S'ha realitzat un estudi de la seva activitat catalítica en la hidròlisi d'un ester activat, l'acetat de p-nitrofenil, un substrat característic que s'utilitza per analitzar l'activitat catalítica dels models biomimètics. / The dissertation starts with a brief introduction to Supramolecular Chemistry which studies the structures and functions of the associations that result from the binding of several molecular entities through intermolecular, non covalent bonds. Molecular recognition , reactivity and transport consitute the basic functions of supramolecular species.The dissertation focuses on the supramolecular chemistry of anions and on the studies of the catalytic effects of Zinc complexes on hydrolysis reactions.The ligands described in this work, having secondary or tertiary amines bonded to alkyl chains of two or three carbons, form a cyclic hexadentate structure thanks to the bonding to several bridges. The group of ligands studied allow to have a control on the effect that several properties such as geometry, electronic distribution and esterical effects have on molecular recognition fenomena. The dissertation describes in detail the synthesis and charcterization of this group of ligands.This work is a systematic study of the conditions that influence molecular recognition fenomena between the afore mentioned ligands (L) and anionic substrates such as phosphates, polyphosphates and dicarboxylates. This studies have been made both in solution, through potentiometric titrations, and in solid state by X-Ray diffraction studies.The bond strength in species of the type H:L:S is rationalised in terms of hydrogen bonding, electrostatic interactions and -Stacking fenomena. The importance of the shape and size of the cavity of the ligand is also discussed in deep.There has been a great interest in the role that the metallic ions play within the active center of hydrolityc metal-enzymes such as carboxypeptidase or carbonic anhydrase. In this work dinuclear zinc complexes using hexaazamacrocyclic ligands have been synthesised and it's catalytic effect in the hydrolisis of p-nitrophenyl acetate has been studied. Those are potential synthetic models that mimic the funtion of metal-enzymes.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri--Columbia, 2001. / "May 2001." Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 108-125). Also available on the Internet.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2001. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 76-91).

Licentiatafhandling.