Topographie der Cyclodextrin-Einschlußverbindungen, VII. Röntgenstrukturanalyse des α-Cyclodextrin. Krypton-Pentahydrats. Zum Einschlußmechanismus des Modell-Enzyms

✍ Scribed by Saenger, Wolfram ;Noltemeyer, Mathias

• Publisher: Wiley (John Wiley & Sons)
• Year: 1976
• Tongue: English
• Weight: 769 KB
• Volume: 109
• Category: Article
• ISSN: 0009-2940
• DOI: 10.1002/cber.19761090214

✦ Synopsis

Eingegangen a m 18. Juni 1975 a-Cyclodextrin (a-CD) liefert aus Wasser in Gegenwart von Krypton bei 3 und 14 atu kristalline EinschluBverbindungen der Zusammensetzung a-CD (0.78 H 2 0 , 0.48 Kr) . 5 H 2 0 (A) und a-C D . (0.28H20, 0.74Kr). 5 H 2 0 (B). Beide sind isomorph, Raumgruppe P212121. Die Strukturen wurden aus etwa 3900 Rontgenreflexen gelost und bis zu einem R-Faktor von 8.8 % verfeinert. Obwohl Kr rnit 4 A van der Waals-Durchmesser etwa ebenso gro5 ist wie H 2 0 , sind die Strukturen der Kr-Addukte von der des reinen a-CD 2H20-Adduktes verschieden. Der 5.0 A g o k Hohlraum im a-CD wird im H20-Addukt durch Rotation zweier gegenuberliegender Glucosen zusammengezogen und dadurch gespannt. Im beinahe hexagonalen Kr-Addukt sind alle sechs Glucosen annahernd gleichwertig und das Kr besetzt statistisch funf verschiedene Lagen, um den 5.0 A weiten Innenraum auszufullen. Es wird gefolgert, da5 beim Austausch des Wassers gegen Gastmolekule frei werdende Konformations-und Wasserstoffbruckenenergie die Addukte stabilisiert. Dieser Mechanismus erklart, weshalb viele Gastmolekiile mit so unterschiedlichen Eigenschaften eingeschlossen werden und wird im Zusammenhang mit der Enzym-Substrat-Wechselwirkung diskutiert, Topography of Cyclodextrin Inclusion Complexes, VII *) X-Ray Analysis of a-Cyclodextrin-Krypton Pwtahydrate. On the Inclusion Mechanism of the Model Enzyme When crystallized from water under krypton pressures of 43 PSI (A) and 200 PSI (B), a-cyclodextrin (a-CD) yields inclusion compounds of composition a -C D . (0.78 H 2 0 ; 0.48 Kr) ' 5 H 2 0 (A)

and a-CD . (0.28 H 2 0 , 0.74 Kr) ' 5 H 2 0 (B). Both the adducts are isomorphous, space group P212121. The structures were determined from about 3900 X-ray data and refined to an R-factor of 8.8 7:. Although Kr has nearly the same van der Waals diameter as H 2 0 (4 A), the structures of the Kr and of the recently determined a -C D . 2 H 2 0 adduct are different. In the latter, the 5.0 A wide cavity of a-CD is diminished by rotation of two glucoses, rendering the a-CD conformation strained.

In the almost hexagonal Kr-adducf all six glucoses are approximately equivalenf the cavity is 5 A in diameter and the Kr is statistically disordered over five positions. It is concluded that a-CD adducts are stabilized through release of conformation-and hydrogen bonding energy when