manbet手机版马克斯·佩鲁茨氏,证明x射线可以揭示的结构复杂,生物重要的蛋白质需要大剂量的灵感之后,更大的汗水。

manbet手机版这一定是一个最尴尬的时刻manbet手机版马克斯·佩鲁茨氏的manbet手机版的生活。manbet手机版佩鲁茨氏刚提交了他的一次会议上提出了血红蛋白结构的主要英国蛋白质研究人员在1951年7月在剑桥大学的卡文迪什实验室里。manbet手机版下一位演讲者是一个相对较新的研究佩鲁茨氏叫做的学生manbet手机版弗朗西斯·克里克manbet手机版,让他第一次跟这个口径的观众。manbet手机版克里克,他的建议他的卡文迪什研究员manbet手机版约翰Kendrewmanbet手机版《他的谈话什么疯狂的追求,开始告诉与会的听众直截了当地为什么他的上司的模型不可能是正确的。manbet手机版雪上加霜,克里克解释了为什么x射线晶体学家们在浪费他们的时间和方法,没有成功的机会。

manbet手机版劳伦斯爵士布拉格manbet手机版,卡文迪什,非常愤怒。manbet手机版领域的新人怎么敢告诉自己——x射线结晶学的创始人之一——和他的同事们一直在各自领域的前沿几十年来,他们的研究不太可能产生积极的结果。manbet手机版布拉格威胁要把克里克扔出去,但对克里克的严厉批评佩鲁茨氏更乐观。manbet手机版佩鲁茨氏知道他最终必须解决复杂的问题,他曾试图绕过了将近15年。

manbet手机版1937年佩鲁茨氏开始使用x射线衍射的雄心勃勃的项目发现血红蛋白的生物功能,血红细胞中的蛋白质负责运输氧气。manbet手机版没有解决蛋白质结构使用x射线晶体学,当时研究人员质疑这个方法,也成功地识别简单的化合物的结构,能够用于识别等更复杂的化合物的结构蛋白质。

manbet手机版这不是佩鲁茨氏发现很难得到的x射线衍射图像更复杂的血红蛋白晶体,恰恰相反。manbet手机版佩鲁茨氏的照片几乎完美的照片,锋利的地点指示正则规则排列特点,重复模式的晶体。manbet手机版佩鲁茨氏会骄傲的照片展示给任何愿意,常常不愿意——旁观者。manbet手机版即使是女子的x射线晶体学,manbet手机版多萝西何杰金氏病manbet手机版说,他们是最美丽的蛋白质x射线照片。

manbet手机版然而,当任何旁观者问照片实际上意味着什么,佩鲁茨氏会改变话题。manbet手机版佩鲁茨氏的,事实上他所有的同事的,问题是如何将x射线照片上的模式转化为三维排列的原子晶体,由于复杂的数学问题称为相位问题。

manbet手机版问题阶段

manbet手机版作为x射线穿过晶体,他们不断地偏离了原子和相互作用,从而导致分散的特征模式,但定期间隔,点称为x射线衍射模式。manbet手机版布喇格和他的父亲,manbet手机版威廉•亨利•布拉格manbet手机版首先表明这些衍射模式可以揭示化合物的结构,但随着研究人员开始使用布拉格的x射线结晶学方法来识别越来越复杂的结构,他们很快就发现了其局限性。

manbet手机版例如,每个衍射模式提供的职位信息只有x光波的强度已经偏离晶体中的原子位置的路径。manbet手机版理想情况下研究人员还需要知道哪些特定点的起伏的周期运动从一个波峰,称为波的阶段——这些x光波在当他们击中了电影和表单中的每个点衍射模式。manbet手机版在简单的情况下分子只包含的原子波衍射模式和强度信息足以确定一个结构,借助一个公式设计了由法国数学家约瑟夫傅里叶在19世纪,它将复杂的波形分解成其组成波。manbet手机版尽管这是一个艰苦的任务,早年的晶体学研究人员几乎总是可以依赖这个傅里叶合成公式,一起健康剂量的试错和知情的直觉,偶然发现正确的这些化合物的结构。

manbet手机版然而,更大的分子与成千上万的原子,如血红蛋白,构成一个更大的问题。manbet手机版反射和交互的数量发生在晶体的大小是这么复杂,x射线模式转化为分子结构,需要的不仅仅是知识的强度。manbet手机版有机会演绎结构研究人员需要找到一个办法知道什么阶段时的x光波衍射图样中的每个点形式。manbet手机版这些信息可以通过了解相角计算,一个点之间的距离在一波和指定的参考点。manbet手机版然而,这些信息不能直接从傅里叶合成获得,或者其他方法。manbet手机版研究人员称这个丢失信息的情况下阶段的问题,和当时解决这个终极目标对于任何感兴趣从x射线晶体学试图确定蛋白质结构。

manbet手机版如果没有这个失踪的相位信息,研究人员转向另一种方法,试图解决这个问题。manbet手机版Lindo帕特森设计了一个变异的傅里叶合成在1930年代,它创建一个等值线图,可用于定义原子在晶体之间的距离,通过了解只在x射线照片的位置和强度数据。manbet手机版这些帕特森地图的好处是,你不需要知道反思的阶段,但是缺点是,创建一个帕特森地图是一个非常耗时的任务,即使是简单的化合物,包括数以百计的计算为每个点的衍射图样。manbet手机版补充说,帕特森地图不一定保证成功的与更复杂的化合物。

manbet手机版没有一个可用的替代方法,他别无选择,只能创建一个血红蛋白晶体的帕特森地图,他说“最糟糕、最乏味的工作,曾经在我的主题。manbet手机版“所以对他相当的劳动果实如此残忍地撕裂他的研究学生克里克一定是十分单调的。manbet手机版大概佩鲁茨氏缺乏反应反映了他怀疑内心深处的方法是有缺陷的。manbet手机版他后来说,“我把这种思想放到一边,因为我无法面对赤裸裸的事实多年的繁琐劳动,很多夜晚睡眠中断和骇人听闻的应变测量强度的成千上万的小黑点的眼睛带我没有接近血红蛋白的结构的解决方案。”

manbet手机版然而,在克里克的谩骂,他承认一个方法可能会成功地推断蛋白质的结构。manbet手机版这是一个技术发明的J.M.罗伯逊在格拉斯哥大学有机小分子,称为同形的替代方法。manbet手机版罗伯逊的方法一个原子引入水晶比其他的重得多,不改变分子的形状。manbet手机版重原子含有更多的电子,因此散射x射线不同。manbet手机版分子的两种衍射模式和不重原子本质上显示点的同样的模式,但至关重要的是在强度有显著差异,允许研究人员确定重原子的位置,和从这个失踪的参考点的阶段的反映可以计算出x射线。

manbet手机版没有人完全相信同形的更换方法将工作在大的蛋白质。manbet手机版血红蛋白分子与成千上万的原子,一个重原子真的能带来多大的影响?manbet手机版1953年佩鲁茨氏收到一篇论文,使他更接近答案。manbet手机版奥斯丁里格斯从哈佛大学从事血液病镰状细胞贫血,他发现汞原子引入血红蛋白并不影响其携带氧气的能力。manbet手机版换句话说的水星没有改变了血红蛋白的结构。

manbet手机版这是佩鲁茨氏所需要突破。manbet手机版他成功地连接两个分子的汞通过浸泡一个血红蛋白分子血红蛋白晶体中的汞的解决方案,并将x射线晶体的照片来自血红蛋白及其汞的导数。manbet手机版当佩鲁茨氏发达这些照片在1953年的夏天,他几乎无法控制自己。manbet手机版有细微的差别在两个血红蛋白晶体的衍射模式将使他获得汞原子的位置,从那一套反射在血红蛋白的阶段。

manbet手机版“我跑了三层布拉格的办公室,问他到暗房,”佩鲁茨氏后来回忆道。manbet手机版“当我们看两张图片,我们意识到的相位问题困惑我们过去的16年里终于解决了。manbet手机版“一年内,佩鲁茨氏认为,血红蛋白结构将得到解决。

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manbet手机版事实上,它花了六年时间佩鲁茨氏提出第一个低分辨率的血红蛋白的结构。manbet手机版一如既往地魔鬼在于细节,佩鲁茨氏发现了许多。manbet手机版几重原子衍生物需要确定阶段的角度,更不用说在计算计算的困难和构建坐标oflocating血红蛋白的所有原子。

manbet手机版约翰·Kendrew与佩鲁茨氏有密切合作多年,使用同形的替换方法的适应性来确定一个较小的相关蛋白质的结构,肌肉肌红蛋白,氧气。manbet手机版肌红蛋白,约2600原子,可能小于四倍血红蛋白,然而Kendrew检查110水晶和测量约250000 x射线反射的强度来解决其结构。

manbet手机版成为第一个成功识别的结构复杂的蛋白质,马克斯·佩鲁茨氏和约翰Kendrew获得1962年的诺贝尔化学奖。狗万世界杯manbet手机版也许命运确保了佩鲁茨氏和Kendrew也加入了一个非常熟悉的面孔,他获得了诺贝尔生理学或医学奖。狗万世界杯manbet手机版以及manbet手机版莫里斯·威尔金斯manbet手机版和manbet手机版詹姆斯沃森manbet手机版,第三次收到奖得主他DNA的结构是大胆的,直言不讳的学生推动佩鲁茨氏希望解决问题阶段,弗朗西斯·克里克。

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