На данном этапе моя коллега Даниэла Роудс посоветовала опубликовать наши результаты в Nature. Даниэла широко известна благодаря своим исследованиям хроматина, но к тому же она еще двумя десятилетиями ранее занималась важной работой над тРНК совместно с Аароном Клугом и Брайаном Кларком. Во время моего творческого отпуска мы с ней крепко сдружились, а теперь она горячо поддержала мой переезд в Кембридж. Она сообщила редактору Nature о наших результатах, и он вышел с нами на связь, сказав, что очень заинтересован их напечатать. Мы рассудили, что краткий отчет о достигнутом нами прогрессе – хороший способ застолбить территорию. Такие короткие сообщения в Nature по традиции именуются письмами, в отличие от статей, представляющих собой фундаментальные работы. Однако длиннее не значит лучше. Одна из наиболее важных статей, опубликованных в Nature, принадлежит Уотсону и Крику и описывает структуру двойной спирали ДНК. Это удивительно краткая заметка – около восьмисот слов.

Но казалось, что что-то не так с нашими картами. Мы в изобилии видели на них РНК, но не замечали ни следа белков. Белки там должны были просматриваться, ведь известно, что в 30S их около двадцати. Возможно, из-за того, что они не были такими плотными, как РНК, их не было видно на наших картах. Ломая над этим голову, я заметил, что некоторые из уплотнений выглядели как трубочки, но гораздо более тонкие, чем двойные спирали РНК. Они напоминали по размеру альфа-спирали, зачастую образуемые белками, а в некоторых местах эти трубочки укладывались именно так, как это должно происходить в белках. Я написал Брайану, рассказав ему об увиденном, и отправился спать.

К тому сюрпризу, что ожидал меня на следующее утро по приходу на работу, я был не готов. Естественно, я ожидал привычных электронных писем из Юты, рассказывающих, что сделано, пока я спал, но в то утро я получил сразу несколько мейлов от Брайана. В первом он сообщал, что, действительно, мы упускали из виду белки из-за их малой плотности, и теперь один из этих белков он опознал: речь шла о S6.

При разрешении, достигнутом нами, картировать белок с нуля не удавалось, но если структура белка уже была известна, мы могли поместить его на карте, так, чтобы он примерно вписывался в показатели плотности. Андерс Лильяс совместно с Марией Гарбер расшифровал устройство белка S6. Обычно белки состоят из таких структурных элементов, как альфа-спирали, которые при подобном разрешении должны выглядеть как трубочки, а также из расширенных бета-тяжей, расположенных таким образом, чтобы образовать ровный лист. Брайану удалось взять атомную структуру S6 и расположить ее в плотностной модели, просто соотнеся, где должны находиться трубчатые спирали, а где – плоские бета-листы. Впервые мы непосредственно увидели, где в 30S располагается белок и как он взаимодействует с РНК. Ситуацию можно было сравнить с тем, как будто мы в подробностях рассмотрели в миниатюрной машинке рулевое колесо и только сейчас выяснили, где ему положено быть на расплывчатом чертеже всей машины.

Но это было еще не все. Целую ночь Брайан отыскивал один белок за другим, пока не выявил на картах 30S все семь белковых структур, уже известных на тот момент. Кстати, хотя он и знал, где находится S5, он оставил его мне, поскольку знал, что это самая первая расшифрованная мною белковая структура и я к ней неравнодушен. Самому размещать белок в субъединице 30S настолько увлекательно, что Брайан сравнил это ощущение с поеданием чипсов. Берешь один – и остановиться уже не можешь.

Теперь на нечетком чертеже собираемой машинки многие детали встали на свои места. После размещения нескольких белков мы смогли идентифицировать расположенные рядом с ними фрагменты РНК благодаря биохимическим данным от таких специалистов, как Гарри и Ричард Браймакомы. К счастью, Брайан был очень организован и скоро отыскал фрагмент РНК возле S6, после чего взял его за отправную точку и выяснил, как именно свернута РНК. Этот прорыв был гораздо серьезнее наших устремлений на данном этапе. Мы видели молекулярное устройство примерно трети субъединицы 30S, со всеми белками и РНК, соединенными друг с другом в затейливую сложную структуру. «Тут потянет на статью, а не на письмо», – был вердикт Брайана. Действительно, к записи результатов следовало приступать безотлагательно.

Наш прорыв случился донельзя кстати. Следующая встреча по рибосомам должна была состояться в июне (всего через месяц) чуть севернее Копенгагена. Еще будучи в Юте, у нас не было ничего конкретного, кроме хороших кристаллов и планов собрать данные. Но я спросил одного из организаторов, Роджера Гарретта, могу ли сделать краткий доклад. Присланное мною резюме статьи уложилось в одну строчку; я написал, что мы сообщим о том, какого прогресса достигли в расшифровке структуры субъединицы 30S. Несмотря на отсутствие конкретики, Гарретт великодушно записал меня в хвост вечернего заседания в первый день конференции, посвященный структурам целой рибосомы либо ее субъединиц. Позже он рассказал мне, что во время встречи оргкомитета конференции Питер Мур усомнился, что у меня есть что-либо существенное, так как мы с ним пересекались в Брукхейвене всего пару месяцев назад. Но Гарретт сказал, что, возможно, у меня есть какой-то джокер в рукаве.

В ближайшие пару недель мы лихорадочно пытались написать внятный материал, поскольку, как только я выступлю, все бросятся печатать свои статьи, и нас опередят. Именно в таких случаях удаленная работа не очень полезна: люди заняты разными задачами, работают в разное время, и каждому кажется, что другие вкладываются недостаточно. Как правило, я устранял такие терки в зародыше, но сейчас был далеко и не мог успокоить ребят дистанционно. Каким-то образом мы успели закончить рукопись, и я отправил в Nature три бумажных экземпляра статьи перед самым отъездом в Данию.

Поезд из копенгагенского аэропорта в тихий городок Хельсингер идет около часа. Город отделен проливом от Швеции и также известен как Эльсинор – место действия «Гамлета». Там мне довелось жить в одном номере со Стивом Уайтом. Узнав в свое время о моих планах работать над 30S, он скептически отнесся к этой затее. Когда я смог идентифицировать на картах 30S семь белков – сразу ему об этом рассказал, поскольку он собирался говорить об их структурах в отдельности, и его доклад стал бы провалом. При встрече в Дании я описал ему подлинные масштабы нашей работы и, кажется, его шокировал. Однако Стив, всегда остававшийся джентльменом, повел себя вежливо. Не каждому это дано.

Днем подтянулось большинство участников конференции, открытие мероприятия было запланировано прямо перед обедом. На этом заседании выступали Том, Ада, Джейми и я, именно в таком порядке. За исключением немногих, почти никто до того времени и не подозревал, что я работаю над всей субъединицей 30S целиком. Внезапно я ощутил, что впервые за много лет так нервничаю.

Первым взял слово Том и рассказал, каких успехов удалось добиться при изучении структуры 50S. К тому моменту его группа получила картинки примерно с таким же разрешением, что и у нас, поэтому они увидели РНК и белки с детализацией, близкой к нашей. Также они идентифицировали ряд белков и элементов РНК. После его доклада поднялась Ада и постаралась подчеркнуть, что он вообще не должен был увидеть белки, поскольку кристаллы субъединицы 50S выращивались в сильно минерализованном растворе. Она упирала на то, что плотность электронной карты концентрированного соляного раствора должна быть столь высока, что белки будут давать минимальную контрастность, и увидеть их должно быть невозможно. Том с ней не соглашался, она настаивала. Наконец терпение его лопнуло, он сложил руки и сказал: «Я расшифровал множество структур в трехмолярном сульфате аммония. Сколько структур расшифровали вы?» Наступила неловкая тишина, и на этом дискуссия закончилась.

Далее пришел черед выступать Аде. Она сообщила о прогрессе, достигнутом при расшифровке ее новых кристаллов 30S, и показала карты, в том числе для пары белков. Но в отличие от карт Тома, на них не было такой детализации и не просматривались общие контуры, позволявшие назвать эти достижения «прорывом».

Потом выступал Джейми Кейт, рассказавший, чего удалось достичь при расшифровке целой рибосомы. Учитывая историю его работы, я ожидал, что для получения фаз он воспользуется гексааммином осмия и методом MAD. На самом же деле он использовал очень похожее вещество, гексааммин иридия – позже он мне рассказал, что такое соединение гораздо проще синтезировать. Разрешение на его картах составляло примерно 7,8 ангстрем, из-за чего не просматривалось строение белков на том уровне, до которого дошла наша группа и йельская, но у него весьма четко были видны бороздки в двойных спиралях РНК, в том числе увиденная нами длинная спираль, которая идет по грани 30S. Самая интересная деталь его доклада заключалась в следующем: он показал контуры трех РНК, втиснутых между двумя субъединицами, а также целую рибосому, причем с большей детализацией, чем нам когда-либо доводилось видеть.

Затем была моя очередь. Для начала я рассказал, что нам удалось получить кристаллы субъединицы 30S, которые давали хорошую дифракцию, не требуя при этом стабилизации в каких-либо соединениях; нужно было лишь тщательно очищать вещество и удалять белковый компонент, который только частично связывался с молекулой; поэтому субъединицы 30S получались однородными. Потом я описал наш прогресс в получении карт, которые имеют смысл. Я упомянул, что, когда позволил Брайану попробовать интерпретировать эти карты, эффект был такой, как если вручить подростку ключи от «феррари» – позже эту ремарку процитировали в Science, а мама Брайана называла его «феррари-мальчик». Я видел, что в переднем ряду сидит Гарри, и эти слова подобрал в том числе и потому, что знал его страсть к «феррари». Наконец, я рассказал о том, как Брайан выяснил строение целого домена. После моего выступления воцарилась полная тишина, пока Андерс Лильяс, возглавлявший это заседание и, должно быть, огорошенный нашим неожиданным прорывом, не спросил, как долго мы над этим работали. Ада спросила, как мы получили фазы структуры. Я не хотел об этом распространяться, поскольку структуры были еще не готовы, но в общих чертах описал ей метод с применением кластеров тяжелых атомов и других соединений, которыми мы пользовались. Такая неразговорчивость отдавала дурацкой паранойей, тем более что Джейми уже публично объявил об использовании точно такой стратегии, что и у нас. Однако сложно самому себе вправить мозги, а я до тех самых пор считал себя догоняющим. Поступило еще несколько вопросов, потом все закончилось. Мы не только наверстали отставание в этой гонке, но и на текущий момент выстроили более значительную часть рибосомы, нежели какая-либо другая группа.

В комнате поднялся настоящий гул, когда люди принялись оживленно беседовать по пути на обед. Всем сразу стало ясно, что сорок лет спустя сфера исследования рибосом вот-вот качественно изменится. Многие хвалили нас за нашу работу, Том также высказал поздравления, но казался немного разочарованным, что я совсем ничего не выдал, хотя бы непосредственно перед лекцией. Питер явно гордился своим воспитанником. Гарри выглядел глубоко погруженным в свои мысли, а также явно удивленным нашему возникновению буквально из ниоткуда.

Не все оказались довольны. Многие биохимики, пытавшиеся получить структуру рибосомы только биохимическими средствами, вдруг осознали, что их методы устарели. Ричард Браймаком, который, как и Гарри, был одним из биохимиков-рибосомщиков, построил карьеру в Институте Виттманна и заинтересовался проблемой трансляции еще в 1960-е, когда вместе с Маршаллом Ниренбергом исследовал генетический код. Он попробовал совместить биохимические данные, кропотливо собранные им, Гарри и другими, с примерной информацией о соседстве определенных белков с определенными элементами РНК на «пузырьковых» снимках с низким разрешением, полученных при помощи электронного микроскопа. Карты, которыми он пользовался, были получены соперником Иоахима Франка, Марином ван Хилом. Данные были неточны, картинки – недостаточно детализированы, но какое-то время казалось, что это единственный способ получить молекулярную модель рибосомы. Странно, что Браймаком ближе подобрался к цели, работая со сравнительно крупной и гораздо более сложной субъединицей 50S, а не с 30S. Вероятно, ему было непросто делать одно из последующих выступлений на той конференции.

Питер Мур явно чувствовал нервозность, одолевавшую многих, кто собрался его послушать. В заключительных ремарках, которые хорошо это передали, он попытался их успокоить, процитировав Черчилля: «Это еще не конец. Это даже не начало конца, но, возможно, это конец начала». Определенно, для тех биохимиков, кто уделял основное внимание устройству рибосомы, а не ее внешнему виду, эти слова были правдой.

Наверняка непросто было и Аде, которая приступила к кристаллографическим исследованиям примерно двумя десятилетиями ранее, а теперь наблюдала, как другие обгоняют ее. От нескольких участников конференции я слышал, что она, мягко говоря, недоброжелательно высказывалась о Томе и обо мне. Поэтому, когда пришло время написать в книге об этой конференции, я счел уместным начать с описания успехов Ады, которые позволили проторить путь к последующим открытиям. Но даже если я наивно верил, что такой реверанс задобрит Аду и вокруг воцарится мир и благожелательность, то вскоре мне предстояло разочароваться. В следующие пару лет нас ожидала яростная конкуренция.