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 diffcile. 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 diffusione 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 diffcoltà 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-Octarellins è stata una delle otto indagini sui cristalli proteici condotte nella Facility Advanced Crystallization Facility a bordo della ISS durante la Expedition 3. Le proteine Octarellin sono proteine sintetiche create in modo che gli scienziati potessero facilmente visualizzare il sito di legame tridimensionale corretto della struttura “a/b-barrel sca old” (canna a elica costruita attorno a una canna a b). La struttura tridimensionale corretta deve essere prima determinata al ne di progettare la prossima generazione di Octarellin sempre più complesse. Un gran numero di discipline ha il potenziale per beneficiare dello studio e dell'applicazione di Octarellin prodotte artificialmente. In campo medico, ad esempio, la “a/b-barrel scaffold” di Octarellin è una struttura perfetta a cui peptidi terapeutici (eventuali vari composti naturali o sintetici contenenti due o più aminoacidi collegati dal gruppo carbossilico [il gruppo COOH, tipico di tutti gli acidi organici] di un amminoacido e il gruppo amminico di un altro) possono essere fusi.
