很少有人能像Tom Steitz那样举例说明大分子晶体学的规模和影响。他毕生的热情是将化学和生物物理机制带到生活中，这将他推向晶体学能做什么以及如何移动它们的前沿。![[链接]](../../../../../../logos/arrows/d_arr.gif)
在与威廉·利普斯科姆（William Lipscomb）一起完成碳水化合物氧肽酶的博士研究，以及与大卫·布鲁（David Blow）一起完成糜蛋白酶的结构和机制的博士后研究之后，汤姆先搬到了伯克利，然后又搬到了耶鲁，开始了自己的研究。早期，他提出了与底物结合和催化相关的己糖激酶大规模构象变化的开创性研究。这些经历一直伴随着他，并成为他轶事和建议中永恒的一部分。很快，汤姆的研究致力于生命的关键原理——描述DNA形式的遗传信息如何转录成RNA并翻译成功能蛋白质的中心法则。了解这些过程是如何发生和演变的，定义了我们对我们所知生命的洞察力，这也是对他的妻子琼·斯泰兹（Joan Steitz）伟大工作的补充，她开始了通过核糖体和翻译研究RNA的开创性工作。汤姆的实验室致力于探索中心法则的机制，展示了大量一流的蛋白质结构——DNA和蛋白质——RNA复合物。
作为一名大学生，我从斯特莱尔那里了解到了他的作品生物化学后来，作为一名博士生，我更接近这个目标。我是奥胡斯大学Jens Nyborg的学生，在晶体结构平移延伸因子EF-Tu、GTP和氨基酰化的三元络合物tRNA。Jens和Tom在Blow实验室认识，我们听说Tom与Peter Moore一起成功尝试了相关的延伸因子G（核糖体转锁酶）后，也对该项目感兴趣。幸运的是，1994年，我有机会在著名的埃里奇晶体学学校见到了他。这很好——当时像我这样的年轻科学家很容易接近他，当我问他时，他回答说，例如他们在RNA建模和精细化，糖皱褶，反对的和同步构象等氨基酰-tRNA:EF-Tu:GTP项目并没有在他的实验室真正启动。他对我必须说的和想问的话的真诚关心和兴趣令人鼓舞。在许多人认为这是一场争夺奖杯的科学竞赛中，他的目标、战略和非常初步的工作的开放性是不同寻常的，也是一个值得效仿的榜样。正如他总是说的那样，如果我们真正高兴和想谈论的事情仍然是秘密，那就不好玩了。
同年晚些时候，彼得·摩尔访问了奥胡斯，并介绍了耶鲁大学的EF-G结构，这是他和汤姆与约翰·Czworkowski和王继敏共同确定的（阿恩托·埃瓦尔森、安德斯·利贾斯和同事也在隆德独立确定的）。1995年，保罗·西格勒（Paul Sigler）也来到奥胡斯（Aarhus），他邀请我参观耶鲁大学（Yale），次年，在麦迪逊（Madison）举行了RNA学会（RNA Society）第一次非常激动人心的会议后，我参观了耶鲁大学。长话短说，采访耶鲁大学的所有明星团体是一种压倒性的体验，其中还包括詹妮弗·杜德纳、唐纳德·恩格尔曼和阿克塞尔·布伦格——一个最初以弗雷德·理查兹为核心的超级英雄社区，以及所有拥有最优秀人才的实验室。
我毫不怀疑，耶鲁大学与彼得和汤姆合作的核糖体项目绝对是博士后的最佳选择。
加入汤姆的实验室是一次革命性的经历。当我1997年到达时，博士后Nenad Ban、实验室技术员Betty Freeborn、Peter和Tom已经建立了一个专门针对死海盐盒菌Ada Yonath在汉堡、柏林和魏茨曼的研究小组也研究了10多年的50S亚单位，但在分阶段研究方面没有取得突破。然而，Nenad获得了低分辨率相位，甚至从两个独立来源获得：（i）W18钨团簇衍生物产生了一个主要位置，可以从Patterson地图中确定，并且产生了一张非常低分辨率的地图，以及（ii）通过分子置换使用海星由约阿希姆·弗兰克（Joachim Frank）在奥尔巴尼（Albany）的团队通过低温电子显微镜（cryo-EM）获得的50S信封。两种方法得到的W18位点是相同的——这显然是在低温电子显微镜的“分辨率革命”之前，而这两种方法的一致性本身是非常值得的。非常重要的是，Nenad、Peter和Tom在Tom团队中的奇才晶体学家Jimin Wang的大力支持下，在我到达之前刚刚发现50S晶体有一个非常糟糕的趋势假四面体孪晶。一些W18导数数据集只会产生对应于单斜形式的Patterson峰孪晶，而其他明显来自正交形-P（P）21具有C类2221双对称或适当C类2221分别是。这种洞察力改变了游戏规则。利用W18衍生物和兼容的本地数据集，我们可以对所有数据集进行排序，并使用标度统计将其区分为单斜孪晶或正交，这是从同步加速器数据收集期间的几帧索引数据中获得的，并在DENZO/电子秤包裹。仅仅一个月后，我们就发现了另外两种重原子簇衍生物（W11簇和Ta6英国12)并找到了MIRAS相位扩展到9º分辨率的最佳组合。我们可以发布核糖体的第一张晶体学图谱，显示茎和中央突起的特征。汤姆非常兴奋，随后提出了许多想法和建议，包括他的糜蛋白酶和己糖激酶工作中的许多老把戏。然而，他非常清楚如何优先考虑各种想法，应该全力以赴，应该迅速放弃。
我们扩展分辨率的第一步是从独立的50S晶体形式获得相位和图谱。其中一个单斜孪晶显然只是部分孪晶-如果我们能确定它会怎么样？汤姆知道阿德里安·戈德曼（Adrian Goldman）在实验室里留下了一些旧的Fortran代码，用于双分裂测定和他在20世纪80年代开发的反分裂程序。我们从旧磁带中找到了它，我们还发现了阿德里安（Adrian）（绝对出色）的论文，其中描述了它的用途。在博士后Graham Cheetham的帮助下，我们重写了特定案例的代码假四面体孪晶在里面P（P）21，将其编译并在部分孪生数据集上运行。令人惊讶的是，它起到了作用：一个大约为0.35的孪生分数和所确定的数据集可以通过MR程序进行求解。使用更高分辨率的簇导数数据集和MAMA公司乌普萨拉软件厂的Gerard Kleywegt和Alwyn Jones的多晶体平均程序，我们可以将图谱扩展到5？分辨率，并定位大型核糖体亚基蛋白和核糖体RNA。我们认为，这是非常决定性的，并且知道Venki Ramakrishnan已经在30S亚基方面取得了类似的结果（在1999年赫尔辛诺的核糖体会议上提出），这条路似乎突然向终点敞开了，尽管仍有一段距离。汤姆觉得该休息了，他在自己的实验室里和我们一起进行了早期的地图解释和模型构建尝试。
汤姆坚持认为，现在我们放弃了原子簇导数，转而使用普通的重原子导数，我们可以通过差分傅里叶映射轻松定位它们——只要我们有足够的位置，我们就可以获得足够的相位信号。彼得·摩尔通过计算团簇导数的变换进一步说服了我们，以证明它们的振幅在宽的中间分辨率范围内几乎会消失，在该范围内，由于单个原子的散射破坏性干扰，团簇散射特性会消失。汤姆还坚持说，我们应该试试杰米·卡特和詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）用在RNA结晶学中的神奇Os-hensight化合物。我们有一个很小的样本，实际上它从1米的M（M）浸泡，但我们无法获得更多，14个地点还不够。相反，我们得到了类似的化合物——来自杰米的Ir-hensine和来自商业来源的Os-pentamine。事实证明，我们应该尽可能多地用化合物浸泡，并使用20-35米M（M）晶体浸泡条件下，我们确定了40多个位置，并结合了SIRAS、MIRAS和SAD阶段，其中还包括一些其他衍生物。扩展版本的中枢神经系统由Axel Brunger和Paul Adams提供。
同时，我们开发了一种程序来生长厚的三维晶体，其衍射分辨率至少为3º。在Jeff Hansen的大力支持下，我们最终确定了孪生问题是所有晶体现在都是可再现的正交晶体，我们只需要将晶体保持在1.7M（M）NaCl或KCl，不是1.2M（M）就像我们之前使用的那样。一批晶体衍射得更远，我们成功地收集了2.4º分辨率的原始数据集。结合3–4Å分辨率导数数据集的相位，并在2.4Å分辨率下执行非常温和的密度修改程序，溶剂球半径从12Å逐渐减小到2.4Å（Eric de la Fortelle的一个伟大提示夏普与Gerard Bricogne合作的小组），我们最终得到了质量绝对惊人的电子密度图，揭示了50S亚基的整个结构，以及RNA和蛋白质主链和侧链的基本所有细节。那是一个多么美好的时刻啊，经过多年的努力——看到了成千上万核苷酸30多个蛋白质揭示了50S亚单位的紧密结构，肽基转移酶中心位于中间，这是基因和蛋白质之间的中心法则的最终联系。
几个月后，我们中的几个人，现在也包括博士生Szilvia Szep、Martin Schmeing和Dan Klein，将追踪单个蛋白质和RNA片段。实验版的O（运行）Morten Kjeldgaard提供的RNA精炼具有TNT公司，最后互易空间 精炼整个50S亚基的中枢神经系统。一切都很顺利。
人们常说，汤姆本可以因其在以下方面的工作而获得无数诺贝尔奖：，tRNA合成酶、RNA和DNA聚合酶，以及逆转录酶，我非常同意。他真的知道如何让困难的项目继续前进，在我担任50S子单元博士后的三年中，我从未怀疑我们被引导到了正确的方向，并且总是取得进展。总的来说，他也会非常清楚结构生物学的一个项目是否“成熟”，他会强烈警告我们不要进行简单的项目，这些项目虽然不会告诉我们很多信息，但仍然需要时间，例如确定蛋白质的各个域的结构，其中与另一种大分子的复合物是实际的目标。
随着汤姆·斯泰兹的去世，我们失去了一位真正的英雄和结晶学超级英雄。在我们都转向低温电子显微镜的时候，我们永远不要忘记，晶体结构铺平了道路，仍然可以产生最佳和最精确的结构。事后看来，晶体学中的方法发展是如何使这一切成为可能的也很清楚——开发者也应该被记住，汤姆做到了。
