Я размышлял над этой ситуацией во время обратного авиарейса в Юту, казавшегося непереносимо долгим. В какой-то момент подумал, а не сдаться ли, но затем осознал, что хорошие кристаллы субъединицы 50S Ада получила уже много лет назад, но до сих пор их не расшифровала. Йельская группа показала, что кластеры тяжелых атомов отлично подходят для получения карт с низким разрешением, но при переходе к высокому разрешению такой кластер уже не действует как единый сверхтяжелый атом. Поэтому моя идея с использованием отдельных атомов и синхротрона для расшифровки структуры с опорой на аномалии рассеяния по-прежнему казалась единственным верным путем к получению модели с высоким разрешением, которая позволила бы воссоздать атомное строение рибосомы.
В конце концов, меня по-настоящему мотивировало осознание того, что расшифровка структуры рибосомы и есть наиважнейшая цель во всей моей дисциплине. Казалось, что передо мной открывается узкое окно возможностей, и, поскольку я четко представлял, как подступиться к проблеме, было бы ошибкой сдаться сейчас, узнав об этих новых наработках. В конце концов, даже если бы моя группа и не стала одной из первых, которой удалось бы расшифровать атомную структуру, рибосома оставалась столь сложным механизмом, что для ее понимания требовалось бы уточнить множество структур на разных этапах процесса. На долгие годы хватило бы интересной работы, и, чтобы встретить эти годы во всеоружии, мне следовало начать исследования как можно раньше. Особенно когда выяснилось, что в прямую конкуренцию с крупной и хорошо финансируемой группой Ады вступаю именно я, а не йельская команда.
Рис. 9.2. На конференции в Телльберге: Ада Йонат, Стив Уайт, Франсуа Франчески и автор (публикуется с разрешения Исао Танаки)
Я чувствовал, что должен рассказать Ричарду об изменившейся ситуации. К счастью, его это совершенно не обеспокоило. Он считал, что мои позиции как минимум не хуже, чем у других: учитывая, как много разных структур я уже успел расшифровать, я обладал солидным опытом, чтобы взяться за такую сложную задачу. И добавил, что свободных мест в LBM сейчас нет, но как только это произойдет – со мной свяжутся.
Учитывая, что Ада уже получила улучшенные кристаллы, мы не могли позволить себе дожидаться ответа из LMB. Я рассказал коллегам из моей лаборатории о встрече в Телльберге, и мы на всех парах двинулись вперед. Нам предстояло сокращать вероятность проигрыша. Во-первых, нужно было продолжать исследование кристаллов 30S и смотреть, к чему они нас приведут. Возможно, нам удалось бы стабилизировать их, повторив достижение Ады. Другая часть нашей стратегии заключалась в попытке зафиксировать их при помощи IF3, чтобы посмотреть 30S в динамике, например при связывании с белком, необходимым для запуска трансляции. К счастью, эта идея не обязана была оказаться рабочей, иначе я бы ждал до сих пор.
Рис. 9.3. Малкольм Кейпел (публикуется с разрешения Малкольма Кейпела) и Боб Свит (публикуется с разрешения Брукхейвенской национальной лаборатории)
Сперва нам требовалось проверить, насколько хороши имеющиеся у нас кристаллы. Я отправился в Брукхейвен собирать данные для другого проекта с помощью пучка синхротронного излучения на аппарате Боба Свита и привез несколько замороженных кристаллов субъединицы 30S. Мы решили рассмотреть их на соседнем аналогичном приборе (с более интенсивным облучением), которым заведовал мой старый друг и коллега Малкольм Кейпел. Малкольм – здоровый парень с пышной кустистой бородой и длинными волосами, завязанными в хвост, вырос в семье мормонов в Юте, но, несмотря на консервативное воспитание, не был набожным: любил пиво, шумные компании и крепкие словечки, которые употреблял оригинально и творчески. Между нами завязалась дружба, потому что в Йеле мы работали над одним и тем же проектом, связанным с нейтронами (хотя и с разницей в несколько лет), а также поддерживали знакомство через его жену Сью Эллен Герчман, которая была моей лаборанткой в Брукхейвене.
Я знал, что Малкольм интересуется рибосомами, и доверял ему как старому другу и коллеге. Так что я рассказал ему о нашем проекте, и он ответил, что поможет нам чем сможет. Мы сделали на аппарате тестовые снимки множества кристаллов, и хотя начало казалось многообещающим, дифракционные пятна получились в невысоком разрешении.
Это было особенно досадно, так как незадолго до того Не-над Бан успешно собрал данные на аппарате Боба Свита. Умный и симпатичный хорват Ненад обладал мальчишеской физиономией и подкупающей улыбкой. Он работал в аспирантуре под руководством Алекса Макферсона в Калифорнии, а затем поступил в постдокторантуру в лабораторию Тома Стейца. Узнав во время собеседования, что Том хочет взяться за расшифровку рибосомы, Ненад сразу воодушевился, поскольку интересовался ею еще со школы. Ненад рассказал мне, что больше всего его страшили не вызовы, с которыми придется столкнуться при решении этой сложнейшей проблемы, а такой поворот, при котором Том успел бы отдать этот проект кому-то еще, если бы Ненад случайно опоздал к нему на несколько месяцев.
Когда я подошел к аппарату Боба, последнее дифракционное изображение, полученное Ненадом на материале кристаллов 50S, еще было на экране – и сердце мое упало. В отличие от нашей слабой картинки, здесь просматривались четкие дифракционные пятна до самых краев экрана, несмотря на сравнительно низкую интенсивность облучения. Кроме того, меня пугала и степень уверенности встретившегося мне Ненада: он спешил на паром, уходивший в Нью-Хейвен, и спросил меня, не могу ли я вынуть из аппарата магнитную ленту с записанными данными эксперимента, когда обработка закончится. Казалось, его ни чуточки не волнует, что я могу там что-то подсмотреть.
Вскоре после этого мне стало известно, что йельская группа преодолела порог разрешения в 10 ангстрем. По итогам этой работы они опубликовали статью в журнале Cell, где на их картах просматривался фрагмент РНК в виде двойной спирали, обладавший правой хиральностью. Они весьма точно отметили, что на их карте показаны «плотностные характеристики, ожидаемые по результатам предыдущих структурных исследований», а далее написали, что эта работа «представляет собой важный плацдарм для развития работ по получению структуры рибосомы в более высоком разрешении»
[16].
Я заметил в списке авторов и Поуля Ниссена, еще одного выдающегося молодого кристаллографа, присоединившегося к этой команде после работы в университете датского города Орхус – там он расшифровал очень важную и сложную структуру одного комплекса, доставляющего аминокислоты в рибосому, который состоит из РНК, прикрепленной к ней аминокислоты и белкового фактора элонгации трансляции EF-Tu. Оставалось надеяться, что йельская штурмовая группа не скоро выйдет на мою идею о том, как быстро получить снимки с высоким разрешением. Мы сильно отставали, и нужно было поднажать.
