Несмотря на успех, метод был широко воспринят лишь спустя некоторое время, поскольку требовал кропотливого размещения кусочка кристалла длиной не более десятой доли миллиметра между двумя крошечными кварцевыми пластинами, наклеиваемыми на кончик иголочки. В 1990 году Цюй-Йи Тэнь из Корнелла изобрел простую процедуру, в ходе которой кристалл выуживался из капельки при помощи крошечной гибкой петли на кончике иголки, и жидкость держалась в петле под действием поверхностного натяжения.
Рис. 7.3. Кристалл рибосомной субъединицы 30S, охлажденный в петле. Полосы показывают области, которые были подвергнуты рентгеновскому излучению. Кристалл имеет длину около 0,3 мм и ширину менее 0,1 мм
Упрощение метода обеспечило криокристаллографии всемирное признание. В науке часто бывает, что продемонстрировать выигрышность метода недостаточно, надо еще показать, что он удобен на практике.
Первые кристаллы из субъединицы 50S от H. marismortuii получились заметно лучше любых добытых ранее. После систематической доработки условий эксперимента Ада с коллегами смогли рассмотреть дифракционные пятна размером до 3 ангстрем. Это было значительно выше порога, позволяющего воссоздать атомную структуру. Когда о результатах было сообщено в Journal of Molecular Biology, мой творческий отпуск только начинался, и я сразу понял, насколько знаковая это статья, и с воодушевлением представлял, что атомная структура большой субъединицы нам поддалась.
С этим контрастировал другой факт: к 1991 году уже несколько лет как были получены кристаллы рибосомных субъединиц и даже целых рибосом, и, пусть они и не давали дифракции со столь высоким разрешением, на их основе все равно можно было построить молекулярные карты, которые позволили бы как минимум в общих чертах сориентироваться в расположении отдельных белков и РНК. Тем не менее таких карт еще не существовало. Я задумался: чем же теперь займется Ада?
Очень скоро я увидел положение дел. Раз в несколько лет крупнейшие исследователи рибосом съезжаются куда-нибудь на общую встречу, чтобы сверить курс текущих работ. Ближайшая подобная встреча планировалась в Берлине сразу после моего отпуска. Повод для нее был печальный: ушел из жизни Виттманн, так много сделавший, чтобы превратить Берлин в мировой центр изучения рибосом. Организовывать конференцию взялся его коллега Кнуд Нирхаус.
Белок S5, который я расшифровал в период отпуска, был крошечным фрагментом рибосомы, но являлся первой рибосомной атомной структурой, выстроенной за последние несколько лет. Я никогда ранее не бывал на таких собраниях, но Стив Уайт великодушно позволил мне рассказать об этой работе. Почти ничего с той встречи не помню; складывалось впечатление, что крупных достижений в исследовании структуры целой рибосомы там не упоминалось – таких, о которых я бы еще не читал.
Возвращение в Брукхейвен меня разочаровало. После года, проведенного в LMB, контраст казался разительным. В некоторых отношениях Брукхейвен до странности напоминал LMB: ученые работали небольшими командами и ставили опыты самостоятельно, а не управляли сотрудниками; кроме того, работа стабильно финансировалась Министерством энергетики. Но бюрократы из министерства едва ли сочувствовали такой «мелкой» науке, не сулившей никаких реальных прорывов в биологии. Те немногие ученые, что работали в министерстве, как правило, специализировались в физике и расценивали государственные лаборатории как площадки для крупных агрегатов – скажем, реакторов или ускорителей частиц. В результате приходилось наблюдать, как биологическому отделу, где делалась первоклассная наука, понемногу перекрывали финансирование, и туда становилось все сложнее привлекать яркие молодые кадры, без которых любой институт теряет жизнеспособность.
Через несколько месяцев после возвращения я предложил Ричарду Хендерсону, на тот момент возглавлявшему в LMB отдел структурных исследований, свою кандидатуру для работы под его началом. Он ответил, что всем им понравилось иметь со мной дело, но у них пока нет для меня открытых вакансий. Я счел это вежливым отказом.
Примерно в то самое время Уэс Сундквист, вместе с которым мы работали за одним столом в кембриджской лаборатории, пригласил меня в Солт-Лейк-Сити, где он только что поступил в коллектив преподавателей Университета Юты. Там собралась пестрая компания молодых сотрудников-энтузиастов и известных маститых ветеранов. Сам университет находился в живописной местности среди гор. Поэтому, когда он спросил, интересует ли меня штатная позиция в этом университете, я просто загорелся.
В тот самый период открылись еще две вакансии, но, учитывая коллектив, расположение и хорошее жалованье, я склонялся к Юте. Тогда и ожили все мои страхи о финансировании. В Брукхейвене, даже если не удавалось обзавестись внешними грантами, тебе платили зарплату и выделяли средства на научную работу, к которой можно было привлечь одного-двух лаборантов. В университете ты полностью зависел от федеральных грантов, и мне просто кошмары снились о том, что будет, если я их потеряю и моя карьера покатится под откос. Поэтому я сообщил Дане Кэрроллу, руководителю из Юты, отнесшемуся ко мне исключительно тепло и приветливо, что сожалею, но все-таки в Юту не приеду. Его это не обрадовало.
Но вскоре после этого со всей четкостью проявилось, что сулит Брукхейвен. Кроме проблемы с урезанием финансирования, нужно было признать, что нам с Верой было неуютно жить на Лонг-Айленде и переносить здешнее жаркое влажное лето и холодные промозглые зимы: моя астма обострялась. С некоторым покаянием я вновь позвонил Дане и спросил: «А можно мне все-таки передумать?» Он великодушно согласился, но подчеркнуто заметил, что на этот раз «колебания не принимаются».
Одна из причин моего изначального отказа заключалась в том, что у меня в голове уже постепенно прорастали семена одной идеи, но она казалась настолько рискованной, что я предпочитал подстраховаться от сюрпризов в профессиональной жизни, чтобы у меня хватило сил взяться за воплощение этой идеи. Во время творческого отпуска я воспользовался MAD-методом для расшифровки глобулярного домена гистона H5 (GH5, о котором я говорил ранее) и удивился, как же такой слабый аномальный сигнал, рассеивающийся от атома селена, позволяет получать такие красивые карты. Можно ли при помощи такого метода разгадать какую-нибудь поистине гигантскую структуру, такую как рибосома? Оказалось, что в рибосомах не так много метиониновых остатков, поэтому сигнал получится слишком слабым.
Уэйн Хендриксон, который одним из первых пытался работать с селенметионином, применил однажды атом гольмия и получил не просто хорошие, а превосходные карты белка. Дело в том, что гольмий, как и другие элементы-лантаноиды, на некоторых длинах волн дает гораздо более значительные аномалии рассеивания. Может ли какой-нибудь из лантаноидов пригодиться для разгадки рибосомы? Произведя некоторые расчеты, я пришел к выводу, что потребуется прикрепить к рибосомной субъединице с десяток таких атомов, чтобы получить сигнал такого рода, какого удавалось добиться от среднестатистического белка, уже расшифрованного методом MAD. Мне уже было известно из одной свежей статьи, что многие из таких атомов-лантаноидов прикрепляются к рибосоме примерно в десятке мест.
