Медицинские кристаллы белков будут выращивать вкосмосе

Кристаллы белков, каковые употребляются в медицинских изучениях, в космосе выращивать удачнее, чем на Земле. Как продемонстрировали недавние опыты, совершённые на Интернациональной космической станции, в космических условиях кристаллы белков растут лучше и больше, информирует портал Space.com.

Кристаллы коровьего инсулина, выращенные на МКС (слева) и на Земле. © NASA
Исследования медицины частенько концентрируются на изучении работы белков ? как применять их в производстве лекарственных средств, и какие конкретно из них приводят к различным заболеваниям. Познание трехмерной структуры белка может оказать помощь ученым улучшить эффективность того либо иного лекарства либо установить наилучшие методы борьбы с возбудителем заболевания.

Дабы расшифровать трехмерную структуру белка, исследователи довольно часто прибегают к особенному способу моделирования ? преобразуют белок в кристалл (по сути замораживают белок, придавая ему жёсткую форму), а после этого сканируют кристаллы посредством рентгеновских либо нейтронных лучей. Чем больше и чище кристалл белка, тем выше возможность того, что ученые смогут расшифровать трехмерную структуру данного белка.

Большая часть трехмерных структур белка (на сегодня их создано более 100 тысяч) были взяты посредством рентгеновского сканирования. Но, рентгеновское сканирование не может найти атомы водорода, каковые равны порядка 50 процентов атомов в данных белках и смогут играться ключевую роль в деятельности белка.

Нейтронное сканирование может выяснить правильное размещение атомов водорода, но для данной процедуры нужны кристаллы протеина громадных размеров, а выращивать их значительно сложнее. Вследствие этого с применением нейтронных лучей были выяснены не свыше сотни трехмерных структур белков.
Прошлое изучение продемонстрировало, что выращивание больших чистых кристаллов белка на Земле затруднено из-за большого действий силы тяжести планеты.

В земных условиях тяжелые жидкости опускают вниз, а более легкие ? поднимаются вверх, в следствии чего конвекция либо перемешивание жидкостей мешает образованию чистых кристаллов. Ученые высказали предположение, что в условиях микрогравитации на орбите Почвы эти неприятности будут фактически равны нулю.
Эту теорию в космических условиях сравнительно не так давно удостоверились в надежности на примере неорганической пирофосфатазы.

Данный белок является ферментом , что присутствует в большинстве живых организмов и занимает важное место в формировании костной ткани, синтезе ДНК и разрушении и образовании жиров.
В совокупности кристаллизации белка, созданной учеными специально для данной серии опытов, употребляются маленькие трубки для управления потоком раствора, содержащего растворенные белки.

Геометрия трубок такова, что белки концентрируются в определенной части раствора, в следствии чего он делается перенасыщенным, другими словами в нем содержится через чур много белка. Эти «лишние» белки вынуждены покидать раствор, в следствии чего и образуется кристалл.
Ученые: дальние космические полеты губительны для здоровья
Эта совокупность была послана на Интернациональную космическую станцию еще в апреле 2014 года, на борту частной компании «и» грузового корабля SpaceX.

Обратно на Землю аппаратуру вернул второй грузовик данной компании через шесть месяцев.
Для сканирования белка с применением нейтронных пучков размер кристалла обязан составлять не меньше одного кубического миллиметра. В случае если на Земле исследователям получалось приобретать кристаллы в среднем в 0,5 кубических миллиметров, то средний размер выращенных в космосе кристаллов составлял 6 кубических миллиметров.

Помимо этого, как пояснил ведущий создатель изучения Джозеф Нг, руководитель и биохимик биотехнологической и научно-технической программы в Университете штата Алабама в Хантсвилле, выращенные в космосе кристаллы превосходят земные не только по размеру, но и по чистоте. Это улучшение качества разрешило исследователям достигнуть по крайней мере 50-процентного повышения разрешения при нейтронном сканировании.
В будущем исследователи собираются вырастить еще больше протеиновых кристаллов в условиях микрогравитации, в том белки инфекционных бактерий и других белков, которые связаны с здоровьем человека, а также поставить выращивание кристаллов белка на коммерческий поток.

Выращивание кристаллов в космосе

Статьи, которые будут Вам интересны:

• Трещинообразование в кристаллах может резко усиливаться в нано диапазоне.

• Пористые белковые кристаллы позволят хранить молекулы внутри клеток

• Кристаллы с нано-клетками приведут к созданию энергосберегающих материалов

• В медицинском мониторе eizo radiforce rx250 используется технология восстановления резкости