2010-07-09 17:10:00

Впервые описана кристаллическая структура рибозы

12 мая 2010 года в научном журнале Angewandte Chemie была опубликована статья ученых из Швейцарии и Германии, которые, по их данным, впервые описали кристаллическую структуру d-рибозы – элементарной основы рибосомы, называемой «протеиновой фабрикой» клетки.

Рибоза относится к химическому классу сахаров. Ее основу составляют пять атомов углерода, четыре из которых несут гидроксильную группу, один – атом кислорода на двойной связи. В большинстве современных учебников и справочников рибоза представлена как бета-фураноза: четыре атома углерода и атом кислорода образуют пятичленное кольцо. Правда, уже 40 лет известно, что раствор рибозы представляет собой смесь четырех различных структур: альфа- и бета-фуранозы, а также альфа- и доминирующей бета-пиранозы. Пиранозой называют форму, когда моносахарид образует шестичленное кольцо из пяти атомов углерода и одного тома кислорода. Префикс «альфа» и «бета» указывает на то, где находится гидроксильная группа: над или под плоскостью кольца.

Однако как рибоза существует в кристалле? В том время как структуры других важнейших сахаров известны уже давно, рибоза долго не поддавалась изучению, поскольку она чрезвычайно трудно кристаллизуется. Ученым из Цюриха и Дуйсбурга это удалось. Сначала они получили ценные данные из сложной компьютерной обработки рентгеноструктурного анализа проб порошка. Затем им все же удалось получить монокристаллы методом зонной плавки. При этом нагревается лишь малая зона материала, и эта зона плавления перемещается дальше. Охлаждаясь, расплав застывает и образует единичную структуру – монокристалл, который затем можно изучать при помощи рентгеноструктурного анализа. ЯМР-спектроскопические исследования твердого тела дали дополнительную, уточняющую информацию о рибозе.

Ученые пришли к выводу, что d-рибоза кристаллизируется в виде пиранозы, т.е. шестичленными кольцами. Они могут быть представлены в двух кристаллических формах, в которых альфа- и бета-аномеры содержатся в различных пропорциях.