Смит, Эмиль: биография
Весной 1946 года Луи Гудман пригласил Эмиля рассмотреть участие в новом проекте. Уинроб в качестве главного исследователя руководил грантом NIH совместно с Хорасом Дэвенпортом (физиология), Лео Сэмюэлсом (биохимия) и Гудманом как соруководителями. Эмилю предложили должность доцента биохимии и старшего научного сотрудника медицины в университете Юты с условием, что он организует работу лаборатории для своего исследования, но его оборудование также будет доступно для других исследователей химии белка в университете. После встречи с этой группой Эмиль принял предложение без предварительного посещения Юты.
Эмиль, Эстер и их двухлетний сын прибыли в Солт-Лейк-Сити в июле 1946 года. По прибытию Эмиль занялся созданием лаборатории и чтением лекций для студентов-медиков и курса химии белка для аспирантов. Ассистент Эмиля в Squibb, Дуглас Браун, присоединился к нему в январе 1947 года и помог в создании новой лаборатории. Браун, который был экспертом в использовании новой ультрацентрифуги Пиккеля и аппарата Тизелиуса для электрофореза, внёс существенный вклад в исследования, на протяжении многих лет являясь соавтором многочисленных работ. Их сотрудничество и дружеские отношения продолжались вплоть до 1979 года, когда Эмиль вышел на пенсию.
В Юте внимание Эмиля было обращено на продолжение изучения протеолитических ферментов, которое он начал во времена своей работы с Бергманном, с особым вниманием к ионам металлов, необходимых для стабильности и активности. Работа с 1947 по 1953 годы привела к нескольким публикациям о распределении в тканях, очистке, описании и субстратной специфичности многочисленных протеолитических ферментов из различных организмов.
В 1949 году Эмиль выдвинул предположение, что ион металла является частью каталитического центра металлопротеинов, и что он играет ключевую роль в связывании субстрата и гидролизе, проходящего через образование хелатного комплекса с ферментом и субстратом. Эта статья привлекала внимание к структурным и механическим аспектам ферментативного катализа и вызвала большой интерес. Однако в то время не было ничего известно про трёхмерные белковые структуры и нюансы ферментативного катализа. В своей статье Эмиль предупреждал, что настоящая теория может быть не верна, и эта осторожность оказалась уместной. Позже он лаконично отметил:
| ...многие идеи оказались довольно наивными и предсказывали неверные механизмы. |
В начале 1950-х Эмиль понял, что определение последовательности аминокислот в протеолитических ферментах является важным шагом к выяснению их каталитической активности на молекулярном уровне. Настало время, когда это стало возможным. В 1948 году Сэнгер (Sanger) завершил определение последовательности аминокислот в двух цепочках инсулина длиной в 21 и 30 звеньев соответственно.
В Рокфеллерском институте Мур и Стайн разрабатывали чувствительные методы количественного анализа аминокислот и методы разделения белков с помощью ионно-обменной хроматографии. Они также разрабатывали автоматизированные коллекторы фракций и аминокислотный анализатор, которые использовали для определения аминокислотной последовательности рибонуклеазы, одноцепочечного белка с 124 аминокислотными остатками и четырьмя дисульфидными связями. Однако даже с такими большими успехами в методологии полностью определить первичную структуру рибонуклеазы не удавалось вплоть до 1963 года.
Внимание Эмиля остановилось на папаине, сульфгидрильной протеазе, последовательность аминокислот в которой он хотел определить. Начав работать с высококачественным сушеным латексом папайи, он разработал элегантный метод для приготовления больших количеств кристаллического папаина и исследовал субстратную специфичность чистого белка. Коэффициент седиментации папаина предсказывал молекулярную массу 20,500 и длину полипептида в 170 фрагментов, что было на 36 аминокислотных остатка длиннее цепи рибонуклеазы. К сожалению, в процессе определения последовательности аминокислот в папаине возникли сложности, вследствие чего работа была завершена только в 1970 г.
