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 coltà con il metodo di di usione del vapore che potrebbero causare il fallimento dell'esperimento, non proporrà più l'uso di questo metodo con l'APCF.
APCF-Lipoprotein è stata una delle otto indagini sui cristalli proteici condotte nella struttura di cristallizzazione avanzata delle proteine a bordo della ISS durante la Expedition 3. Le lipoproteine sono un complesso di uno o più lipidi legati a una o più proteine che trasportano grassi insolubili nell'acqua nel sangue . Sono classi cati in base alla loro densità: lipoproteine a bassissima densità (VLDL), lipoproteine a bassa densità (LDL) e lipoproteine ad alta densità (HDL). Acidi grassi e steroidi come il colesterolo LDL (una delle principali cause di malattie cardiache e indurimento delle arterie) vengono trasportati attraverso il usso sanguigno dalle lipoproteine. Lo studio della struttura delle lipoproteine in cristalli di alta qualità aiuterà i ricercatori a conoscere meglio la causa e la prevenzione delle malattie correlate al colesterolo.
