מה הגודל של סליל אלפא?

סליל אלפא הוא קטע בשרשרת חלבון המפותל לספירלה ימנית, כמו גרם מדרגות לולייני, והוא הנפוץ ביותר בין הצורות הסדירות שבהן שרשראות חלבון מתקפלות. כשמביאים בחשבון את שרשראות הצד הבולטות מהספירלה, רוחבו כ-1.2 ננומטרים, וננומטר הוא מיליארדית המטר.

גודל

חלבון הוא שרשרת ארוכה של מולקולות קטנות יותר הנקראות חומצות אמינו. בסליל אלפא, שלד השרשרת מתפתל סביב קו מרכזי, ושרשרת הצד של כל חומצת אמינו מצביעה החוצה, כמו זיפי מברשת לניקוי בקבוקים. רוחבו של המוט כולו, כולל שרשראות הצד, מצוין במחקרים שפורסמו כ-1–1.2 ננומטרים. 1.2 הננומטרים שמוצגים למעלה הם בקצה העליון של הטווח.

לאורכו הסליל סדיר מאוד. בכל סיבוב יש 3.6 חומצות אמינו, והסיבוב עולה 0.54 ננומטרים, ולכן כל חומצת אמינו מוסיפה 0.15 ננומטרים לאורך. הספירלה מוחזקת בצורתה בקשרי מימן, משיכות חלשות המקשרות כל חומצת אמינו לזו שמרוחקת ממנה ארבעה מקומות בהמשך השרשרת. סליל יכול להיות קצר או ארוך: סליל שבנוי מ-20 חומצות אמינו אורכו כ-3 ננומטרים.

השוואות גודל

הסליל הכפול של דנ"א, ברוחב 2 ננומטרים, רחב בערך פי 1.7 מסליל אלפא.
סליל של 20–25 חומצות אמינו, באורך 3–3.75 ננומטרים, ארוך מספיק כדי לחצות את החלק האמצעי, הדוחה מים, של שכבת פוספוליפידים כפולה בקרום תא. חלבונים החוצים קרומים עושים זאת לעיתים קרובות בעזרת סלילי אלפא.
חלבון טיפוסי רחב 3–6 ננומטרים, כלומר בערך פי 2.5 עד 5 מרוחבו של סליל אלפא.
בין כ-67,000 ל-83,000 סלילי אלפא, זה לצד זה, היו משתרעים על פני רוחבה של שערת אדם, שרוחבה 80,000–100,000 ננומטרים.
אילו הוגדל סליל אלפא פי מיליארד, הוא היה ברוחב של 1.2 מטרים, וכל סיבוב היה עולה 54 סנטימטרים. שערת אדם הייתה ברוחב של 80–100 קילומטרים.

איך התגלה סליל אלפא

לינוס פאולינג, רוברט קורי והרמן ברנסון הציעו את סליל אלפא ב-1951. פאולינג מצא את הצורה שלוש שנים קודם לכן, כשהיה במיטה עם הצטננות באוקספורד שבאנגליה. הוא שרטט שרשרת חלבון על דף נייר וקיפל את הדף עד שסיבוב אחד של הספירלה יכול היה ליצור קשרי מימן עם הסיבוב הבא. האיור במאמר מ-1951 הראה סליל שמאלי, תמונת הראי של הסלילים שנמצאים בחלבונים טבעיים.

באביב 1951 קרא מקס פרוץ את המאמר והבין שצעד של 0.15 ננומטרים לכל חומצת אמינו אמור להופיע כשקרני רנטגן מתפזרות מחלבון. הוא בדק את הרעיון על שערת סוס ומצא את האות בדיוק במקום שהסליל חזה. ב-1957 וב-1959 מיפה הצוות של ג'ון קנדרו את המיוגלובין, חלבון הקושר חמצן, וראה את הסלילים שלו כמוטות ישרים. כ-75% משרשרתו מפותלת לסלילים באורך של 7–24 חומצות אמינו, וכולם ימניים.