Основы биохимии Том 1 - А. Ленинджер 1985

Биомолекулы
Фибриллярные белки
Рентгеноструктурный анализ показывает, что в кератинах имеются повторяющиеся структурные единицы

Чтобы определить расстояния между атомами в кристалле, на него направляют пучок рентгеновских лучей определенной длины волны и измеряют углы отклонения рентгеновских, лучей электронными оболочками атомов кристаллической решетки (углы дифракции); кроме того, измеряют интенсивности отклоненных (дифрагированных) лучей. Рентгеноструктурный анализ, например, кристаллов хлористого натрия показывает, что ионы Na ⁺ и Cl^- образуют простую кубическую решетку. Методами, основанными на дифракции рентгеновских лучей, можно установить также расстояния между атомами в сложных органических молекулах, даже в таких крупных, как белки. Однако это более трудная задача, чем исследование кристаллов простых солей, так как очень большое число атомов в молекуле белка дает тысячи дифракционных пятен, интенсивности которых можно проанализировать только при помощи вычислительных машин.

В начале 30-х годов Уильям Астбери в Англии провел первые рентгеноструктурные исследования белков, положившие начало новому научному направлению. Он показал, что пучок рентгеновских лучей, направленный на волос или шерстяную нитку, в состав которых входит в основном а-кератин, дает характерную дифракционную картину. На основе анализа этой картины Астбери заключил, что волос и шерсть обладают периодичностью, т.е. содержат повторяющиеся структурные единицы длиной около 0,54 нм, расположенные вдоль оси волоса. Его наблюдения привели в дальнейшем к предположению о том, что полипептидные цепи в белках этого семейства не вытянуты полностью, а скручены или свернуты каким-то регулярным образом.

Кроме того, Астбери обнаружил, что фиброин (белок из которого состоят нити шелка), представляющий собой ß-кератин, дает несколько иную дифракционную картину, соответствующую структуре с периодом повторяемости 0,70 нм. Интересно, что дифракционная картина, полученная после вытягивания волос или шерсти под горячим паром, характеризуется периодичностью, близкой к 0,70 нм, и сходна с дифракционной картиной шелка. В течение ряда лет из этих наблюдений не удавалось сделать никаких дальнейших выводов из-за отсутствия сведений о трехмерной структуре полипептидов.