Европейские ученые описали кристаллическую структуру рибозы

Результаты недавнего исследования, проведенного группой европейских специалистов из Швейцарии и Германии, позволили авторам работы впервые в мире описать кристаллическую структуру так называемой d-рибозы, которая представляет собой элементарную основу рибосомы – своеобразной «протеиновой фабрики» живой клетки.

Как известно, основу рибозы, являющейся представителем химического класса сахаров, составляют пять атомов углерода, четыре из которых несут гидроксильную группу, один – атом кислорода на двойной связи. Современные химические учебники и справочники представляют рибозу в виде бета-фуранозы, в которой четыре атома углерода и один атом кислорода образуют пятичленное кольцо. Вместе с тем, на протяжении последних четырех десятков лет известно, что раствор рибозы представляет собой смесь четырех различных структур, а именно – альфа- и бета-фуранозы, а также альфа- и доминирующей бета-пиранозы. Напомним, что пиранозой называется такая форма, когда моносахарид образует шестичленное кольцо из пяти атомов углерода и одного тома кислорода. Что же касается префиксов «альфа» и «бета», то они указывает на место нахождения гидроксильной группы – над или под плоскостью кольца.

В отличие от других важнейших сахаров, структура рибозы довольно долго не поддавалась изучению, так как она чрезвычайно трудно кристаллизуется. Однако в ходе исследования, о котором здесь идет речь, экспертам из Цюриха и Дуйсбурга удалось справиться с этой задачей.

На первом этапе своей работы ученые получили ценные данные из сложной компьютерной обработки рентгеноструктурного анализа проб порошка. В процессе дальнейшего исследования авторы смогли получить монокристаллы методом зонной плавки, причем нагреву подвергалась малая зона материала, после чего эта зона плавления перемещалась дальше. После охлаждения расплав застывал с образованием единичной структуры – монокристалла, который затем изучался при помощи рентгеноструктурного анализа. Дополнительная информация о рибозе также была получена на основе данных ЯМР-спектроскопических исследований твердого тела.

Как сообщает на своих страницах интернет-портал rccnews.ru, результаты анализа полученной информации показали, что d-рибоза кристаллизируется в виде пиранозы, т.е. шестичленными кольцами. Указанные кольца могут быть представлены двумя кристаллическими формами, отличающимися различными пропорциями содержания альфа- и бета-аномеров. Подробный отчет о работе европейских исследователей опубликован в номере научного журнала «Angewandte Chemie» от 12 мая 2010 года.