Генетический детектив. От исследования рибосомы к Нобелевской премии

Стив славился своей прямотой. Он публично назвал пустой тратой времени и денег проект по космической кристаллизации, который предполагал отправку белковых растворов на космическую станцию, чтобы получить более качественные кристаллы при нулевой гравитации. Как-то раз он начал консультационное совещание в Брукхейвене с выговора, адресованного директору синхротрона за то, что тот якобы указывал биологам, как тем ставить опыты. Я чувствовал, что если и найдется кто-то, кто без обиняков скажет мне, что ехать в LMB для работы над рибосомами – плохая идея, то это будет именно Стив. Но он счел, что конкуренция пойдет на пользу всей дисциплине, и теперь, когда другие, например Том и Питер, подключились к делу – почему бы и мне так не поступить. Он посоветовал мне подумать, что такого мне может дать LMB, чего нет в Юте.

На тот момент я еще не знал, что Стив был хорошим другом Ады, поэтому его напутствие лишний раз свидетельствовало об объективности его совета. Со временем мы сдружились. Поскольку Стиву нравится классическая музыка, он познакомился с моим сыном Раманом и иногда поддерживал его (сейчас Раман – виолончелист).

В конце концов, после долгой прогулки мы с Верой приняли решение оставить в Америке наши семьи, в том числе выросших детей, и отправиться в Англию, где я, соглашаясь на значительное снижение зарплаты, стану работать в LMB и всецело займусь изучением рибосомы. На протяжении всей моей карьеры Вера исколесила вместе со мной США. Она работала на дому художницей и автором, но всякий раз ей приходилось покидать насиженное место, бросать дом и друзей. Она согласилась сделать это еще раз, если я чувствовал, что это важно. Но сказала, что этот переезд – последний. До сих пор она всегда держала слово.

Дана Кэрролл, взявший меня на работу всего несколькими годами ранее, не скрывал, насколько потрясен этой новостью. Он сразу предложил мне прибавку к зарплате, из-за чего светившее мне снижение жалования стало еще болезненнее; но в глубине души он понимал, что дело не в деньгах. В конце концов он, Уэс и Крис поддерживали меня, даже после того, как я сообщил об уходе. Я чувствовал, что они не злятся, а наоборот – болеют за меня.

Но нужно было добиться максимального прогресса за время, оставшееся у меня до переезда. Брайан Уимберли успел расшифровать две структуры, в том числе – важного рибосомного белка, связывающегося с фрагментом РНК. К этому моменту его постдокторантуру уже можно было считать успешной, и он тоже без остатка посвятил себя проекту по изучению 30S.

Затем предстояло определиться, как получить все соединения, нужные для извлечения первичной структуры из кристаллов. Я собирался перебрать таблицу Менделеева и отыскать все металлы, которые могли бы давать сильный аномальный сигнал в рентгеновском спектре на синхротроне. В основном я обращал внимание на лантаноиды, например гольмий, иттербий, европий и т. п. Чтобы использовать эти элементы для получения фаз и, следовательно, карт, сначала требовалось определить, где они связываются с кристаллом. Существовали вычислительные методы, теоретически позволявшие локализовать эти атомы напрямую, но их еще никогда не применяли для решения подобной задачи.

Йельская группа уже продемонстрировала, что как минимум один кластер тяжелых атомов удается рассматривать на картах Паттерсона. Хотя от него получались лишь фазы с низким разрешением, отталкиваясь от этих фаз, можно было обнаруживать и местоположение других атомов, например лантаноидов. Поскольку между нами уже шла гонка, я чувствовал, что должен подстраховаться. Поэтому, как и Ада, а за ней – Том и Питер, я написал Майклу Поупу, химику-неорганику из Университета Джорджтауна, и попросил у него образцы соединений с кластерами вольфрама. Он отнесся ко мне очень приветливо и предоставил весь ряд таких соединений в виде неорганических молекул, содержавших от одиннадцати до тридцати атомов вольфрама. Вполне возможно, он удивился столь внезапному интересу к соединениям вольфрама со стороны различных кристаллографов, о которых он, вероятно, никогда не слышал. Еще мне удалось получить бромид тантала от Гунтера Шнайдера из Стокгольма, использовавшего это соединение для расшифровки крупного белкового комплекса. Наука действительно зависит от добродушия незнакомцев.

Стратегия была ясна. От одного из этих кластеров (или от карты, сделанной на электронном микроскопе) я мог получить фазы с низким разрешением, как это сделали в Йеле. Затем, воспользовавшись этими фазами для обнаружения в кристалле атомов, дававших сильный аномальный сигнал, я мог постепенно проложить путь к фазам с более высоким разрешением и пускаться в гонку. В конце концов мои расчеты уже показывали, что сигнал должен оказаться достаточно сильным. Но эти сигналы предполагали примерно такую дифракцию, которую мы получаем от типичного белка, и дифракция от 30S должна была выйти гораздо слабее. Поэтому я вдруг понял, что не уверен в работоспособности этого метода. Пришлось ставить опыт и просто надеяться, что данные на выходе получатся достаточно качественными.