Comprendere le proteine è fondamentale per comprendere i processi degli esseri viventi. Mentre conosciamo le formule chimiche delle proteine, apprendere la struttura chimica di queste macromolecole è più di cile. La mappatura della struttura tridimensionale di proteine, DNA, acido ribonucleico (RNA), carboidrati e virus fornisce informazioni sulle loro funzioni e comportamenti. Questa conoscenza è fondamentale per il campo emergente della progettazione razionale dei farmaci, in sostituzione del metodo trial- and-error dello sviluppo dei farmaci. La microgravità fornisce un ambiente unico per i cristalli in crescita, un ambiente privo di proprietà gravitazionali che possono schiacciare le delicate strutture dei cristalli. Attualmente, vengono utilizzate diverse strutture di test per coltivare cristalli.
L'APCF (Advanced Protein Crystallization Facility) può supportare tre metodi di crescita dei cristalli: di usione liquido- liquido, di usione del vapore e dialisi. La di usione liquido- liquido non è stata utilizzata durante la Expedition 3. Nel metodo di di usione del vapore, un cristallo si forma in una soluzione proteica mentre un precipitante aspira umidità in un serbatoio circostante. Nel metodo di dialisi, il sale allontana l'umidità dalla soluzione proteica attraverso una membrana che separa i due, formando cristalli. L'ESA ha annunciato che a causa delle potenziali di facoltà con il metodo di diffusione del vapore che potrebbero causare il fallimento dell'esperimento, non proporrà più l'uso di questo metodo con l'APCF.
APCF-Lysozyme è stato uno degli otto studi sui cristalli proteici condotti nella struttura di cristallizzazione avanzata delle proteine a bordo della ISS durante la Expedition 3. I lisozimi sono prodotti da piante e organismi superiori come prima linea di difesa contro i batteri nocivi. I lisozimi sono anche usati dai virus batterici per facilitare l'infezione o rilasciare virioni (una particella virale completa che consiste in un nucleo di RNA o DNA con un rivestimento proteico a volte con involucri esterni e che è la forma infettiva extracellulare di un virus) alla ne di un ciclo di infezione. La struttura di una proteina e la sua funzione sono direttamente collegate. Lo studio di cristalli di lisozima di alta qualità aiuterà gli scienziati a saperne di più sulla sua struttura e quindi di più sul suo ruolo nelle infezioni batteriche.
