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PCG-STES-IMP在远征5期间在国际空间站上如何运行? 所用的大肠杆菌MsbA和EmrE膜蛋白样品没有产生晶体。先

作者:小黑纪事

PCG-STES-IMP在远征 5 期间在国际空间站上如何运行?

所用的大肠杆菌 MsbA 和 EmrE 膜蛋白样品没有产生晶体。先前的地面测试表明晶体生长是可能的。在检查基座(最初装载样品的 PCAM 托盘的一部分)时,发现蛋白质滴不再存在。这些液滴还含有一种用于结晶实验的洗涤剂。

与不含洗涤剂的蛋白质相比,这些液滴具有较低的表面张力并且对位移更敏感。对液滴位移的解释是,托盘、PCAM 或整个 STES 单元在实验开始前的某个时间点受到撞击或摇晃。

研究人员得出结论,需要使用清洁剂的新结晶配方来提高蛋白质滴的表面张力,以便它们能够在从地面到轨道的往返过程中与 STES 装置相关的正常运动中存活下来(Chang,一年后飞行报告, 2003).

PCG-STES-MM 毫不奇怪,鉴于材料和物镜种类繁多,一些样品确实产生了大晶体,而其他样品产生的晶体并不比地球上产生的好。还有一些样品根本没有结晶。与地球上生产的晶体相比,第 4 次远征期间生产的 MnSOD 晶体体积增加了 80 倍。

在轨道上产生的晶体范围从小的针状晶体到大的 3-D 晶体。这些晶体被用于同步加速器 X 射线分析,使用高能、可调粒子束进行晶体衍射。通过该分析确定,与地球上生长的晶体的衍射分辨率相比,在微重力条件下产生的晶体的衍射分辨率和数据质量有所提高 (Vahedi Faridi 2003)。

通过国际空间站(PROMISS-1、-2、-3 和 -4)的数字全息显微镜监测蛋白质晶体生长,四项调查研究领域:大分子晶体生长远征:

5、7-9、12 首席研究员(s): ● Juan M. Garcia-Ruiz,博士,格拉纳达大学,西班牙格拉纳达 ● Fermin Otalora Munoz,格拉纳达大学,西班牙格拉纳达 ● Ingrid Zegers,博士,自由大学,布鲁塞尔,比利时

研究目标 主要目标国际空间站数字全息显微镜蛋白质晶体生长监测(PROMISS-1,-2,-3,-4)实验的目的是对获得的晶体质量之间的关系进行详细分析和定量解释以及它们通过数字全息术的方法产生的环境。

该实验旨在使用反向扩散技术研究失重条件下的蛋白质生长过程,以测量生长的蛋白质晶体的参数并测量生长的蛋白质晶体周围液体的成分变化(耗尽区)。

结果 以下结果基于前 3 个系列的 PromlSS 实验,这些实验在 6 种蛋白质上进行:骆驼科动物重链抗体可变域与溶菌酶(cablys3*溶菌酶)、Thermotoga marirtima 丙糖磷酸异构酶 (TIM) 的复合物、梭子鱼小清蛋白、鸡蛋清溶菌酶、马脾脏铁蛋白和 lumazine 合酶。

对于飞行的 18 个反应堆中的 12 个(每次任务 6 个反应堆),晶体是在正确的时间范围内获得的。结果表明,反向扩散实验不仅可用于生产更高质量的晶体,而且在人们想要获得具有改进(衍射)特性的不同晶型的情况下也是有用的。

作者观点

广泛研究了扩散条件对蛋白质 TIM 和 cablys3*1 溶菌酶的影响。对于 TIM,从非对流环境(微重力或地面凝胶)或易于对流的传统技术中生长的晶体收集了 100 多个数据集。结果表明,在非对流环境下生长的晶体具有明显的扩散效果,晶体完美度更高。

晶体生长速率和质量传输分析表明,耗尽区模型无法解释这一点,因为 TIM 晶体基本上在受表面生长速率控制的状态下生长。扩散不是限速的,没有形成耗尽区。对于 cablys3* 溶菌酶等其他蛋白质,扩散环境的影响可以忽略不计。

PromISS实验结果表明,蛋白质结晶是蛋白质在高浓度下相行为的非常复杂的Iandscape中发现的过程之一。为了更好地了解晶体生长条件对晶体质量的影响,需要对这些过程的热力学和动力学进行持续的地面和微重力研究。

PCG-STES-IMP在远征5期间在国际空间站上如何运行? 所用的大肠杆菌MsbA和EmrE膜蛋白样品没有产生晶体。先
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