シクロール仮説
シクロール生地はいくつかの理由でもっともらしくないことが示された。ハンス・ノイラートとHenry Bullは、シクロール生地の側鎖の密な詰め込みが、タンパク質フィルムで実験的に観察された密度と一致しないことを示した。モーリス・ハギンズは、シクロール生地に含まれるいくつかの非結合原子が、ファンデルワールス半径の許容範囲を超えて接近していることを計算した。例えば、くぼみの内側のH原子とC原子は、1.68 Åしか離れていない(図5)。ホロウィッツ(ドイツ語版)は、タンパク質の外側には多数のヒドロキシ基が存在しないことを化学的に示した(これはシクロール模型の重要な予測の反証である)が、マイヤー(英語版)とホーエネムサーは、アミノ酸のシクロール縮合は遷移状態として微量でも存在しないことを示した。シクロール模型に対するより一般的な化学的議論は、ベルクマンとニーマン、ならびにノイベルガー(英語版)によってなされた。赤外分光データは、タンパク質中のカルボニル基の数は加水分解しても変化しないこと、また、無傷の(正常な)折り畳まれたタンパク質にはアミドカルボニル基が完全に揃っていることが示された。これらの観察結果はどちらも、折り畳まれたタンパク質中でそのようなカルボニル基がヒドロキシ基に変換されるというシクロール仮説とは矛盾する。
アストベリーはαヘリックスやβシートといった二次構造要素の初歩的模型を提唱した。
タンパク質構造は1930年代まであまり理解されていなかったため、その構造を安定化するために必要な物理的相互作用も同様に未知であった。アストベリーは、繊維状タンパク質の構造がβシート中の水素結合によって安定化される、との仮説を立てた。球状タンパク質も水素結合によって安定化されるという着想は1932年にドロシー・ジョーダン・ロイド(英語版)によって提唱され、ミルスキーとポーリングによって後に擁護された。1933年に行われたアストベリーによるOxford Junior Scientific Societyへの講演において、物理学者のフレデリック・フランク(英語版)は、繊維状タンパク質のα-ケラチンが別の機構、すなわち、上述したシクロール反応によるペプチド結合の「共有結合性」架橋によって安定化されているかもしれない、と提案した。シクロール架橋は2つのペプチド基を互いに近付ける。この時NおよびC原子は1.5オングストローム離れているが、典型的な水素結合では3オングストローム程度離れている。この着想はジョン・デスモンド・バナールの興味を引き付けた。バナールは数学者のドロシー・リンチに、この着想がタンパク質の構造を理解するのに役立つかもしれない、と提案した。