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-PPG10 è stata una delle otto indagini sui cristalli di proteine condotte nella struttura di cristallizzazione avanzata delle proteine a bordo dell'ISS durante la Expedition 3. Una videocamera ha monitorato la crescita di PPG10 e il movimento dei cristalli nell'APCF su ISS, oltre a quelli che vengono ricresciuti sulla Terra . I problemi tecnici a bordo della ISS hanno reso disponibile l'analisi delle immagini solo per i primi 40 giorni dell'esperimento e una copertura inferiore all'80% dell'area del reattore.

PPG10 è una proteina di collagene presente in molti tessuti. Questo collagene è particolarmente concentrato nella pelle, nelle articolazioni e nelle ossa. La ricerca in questo settore potrebbe essere utile per la diagnosi e il trattamento di malattie come l'osteoporosi. PPG10 è stato il primo e più ampiamente studiato polipeptide simile al collagene. La modellazione della struttura a tripla elica e della forma dell'asta ha portato a una maggiore comprensione della struttura e delle proprietà termodinamiche dei collageni. Fino ad ora, questo lavoro è stato ostacolato dalla qualità relativamente scarsa dei cristalli di polipeptidi coltivati sulla Terra.

Missione: Expedition 3

Data di lancio: 10/08/2001 00:00:00

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