Crystal structures of Aldose Reductase, C2A domain of Rabphilin3A and tests of new restraints.

In dieser Arbeit wird die hochaufgelöste (0.82 Å) Struktur der Aldose-Reduktase (ein Enzym, welches am polyol Stoffwechselweg beteiligt ist) vorgestellt. Das Ziel der Arbeit war eine sorgfältige Überprüfung des Modells mit Schwerpunkt auf Merkmale, die nur bei hoher Auflösung erkennbar sind. Daten von atomarer Auflösung erlaubten die Modellierung mehrerer verschiedener Konformationen als in früher bestimmten Strukturen, sowie eine Verbesserung der Übereinstimmung von Modell und Daten. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Liste der disagreeable restraints gewidmet: einige kamen wahrscheinlich durch falsche restraints zustande, während andere reale Merkmale der Struktur sind, die nur bei hoher Auflösung sichtbar werden. Diese Beobachtungen könnten verwendet werden, um sowohl eine neue restraints library zu erstellen, als auch um die Molekülstruktur und funktion im Detail zu erklären. Das interessanteste Merkmal des Modells ist die Sicherheitsgurtschleife , die in zwei eigenständigen Konformationen sichtbar ist, der allgemeinen geschlossenen und einer zum Teil geöffneten Konformation (welche möglich ist, weil sich das Enzym in ein post-reaktivem Zustand befindet). Die Aufhebung einer Wechselwirkung genügt, um die Freisetzung des Kofaktors zu bewirken und die Sicherheitsgurtschleife zu öffnen. Die sorgfältige Untersuchung verschiedener hochaufgelöster Aldose-Reduktase Strukturen ergab eine Domänenbewegung die "Zangenbewegung" genannt wurde: die oberen und unteren Schleifen nähern sich dabei an oder entfernen sich voneinander, während das β-barrel starr bleibt. Diese Bewegung könnte mit dem post-reaktiven Zustand des Enzyms und der Freisetzung des Kofaktors zusammenhängen.Weiterhin wird die Kristallstruktur der Ca2+-freien C2A-Domäne von Rabphilin3A (einem neuronalen Protein, das am synaptischen Vesikelzyklus beteiligt ist und dessen genaue biologische Funktion noch ungeklärt ist) bei einer Auflösung von 1.92 Å vorgestellt. Die Struktur besitzt eine Typ1-Topologie und ist durch ein achtsträngiges antiparalleles β-Sandwich charakerisiert. Die elektrostatische Oberfläche ist sehr basisch und weist große Ähnlichkeiten zur C2B-Domäne des Rabphilin3A auf. In der C2A-Domäne des Rabphilin3A wurden zwei strukturelle Merkmale, die durch Unterschiede zur Konsensussequenz zustande kommen, gefunden: eine abweichende Position der Kalziumbindungsschleife 1 (CBL1), wodurch eine deutliche räumliche Verlagerung des konservierten, an der Ca2+-Bindung beteiligten Restes Asp413 verursacht wird, und die Anwesenheit des Restes Glu475 (im DED-Motiv), durch welchen eine lokale negative Ladung nahe der Ca2+-Bindungstelle entsteht. Im Vergleich zu anderen C2 Domänen weist die Struktur andere Merkmale auf, was ein Hinweis auf eine neue Funktion dieser Domäne sein könnte.Im letzten Kapitel werden Überprüfungen mittels einer neuen SHELXL Version, in der ein restraint an ADP gelegt wurde, gezeigt. Der neue restraint imitiert eine TLS Verfeinerung und sollte für Daten mittlerer Auflösung (1.5 - 2.0 Å) nützlich sein. Es wurden Vergleiche zwischen Strukturen, welche sowohl mit TLS in REFMAC als auch mit zwei SHELXL Versionen bei verschiedenen Auflösungen verfeinert wurden, angestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die beiden Programme bei mittlerer Auflösung vergleichbare Daten liefen. Der neue restraint ist allerdings eine gute Verbesserung im Vergleich zu der alten SHELXL Version

Tetranuclear homo-and heteroalumoxanes containing reactive functional groups: syntheses and X-ray crystal structures of [{[LAl(Me)](&#956;-O)(MH<SUB>2</SUB>)}<SUB>2</SUB>]]

A core with corners: The first alumoxane containing an {Al<SUB>4</SUB>O<SUB>2</SUB>} core as well as a gallium congener with an {Al<SUB>2</SUB>Ga<SUB>2</SUB>O<SUB>2</SUB>} core are prepared by the reaction of an organoaluminum monohydroxide with MH3NMe3 (see formula; M=Al, Ga; Ar=2,6-iPr<SUB>2</SUB>C<SUB>6</SUB>H<SUB>3</SUB>). These compounds contain reactive hydride groups on the central M<SUB>2</SUB>O<SUB>2</SUB> rings and methyl groups on the terminal aluminum atoms