神舟十七号成功发射空间蛋白质展开5项研究

　　据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十七号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。

　　记者从中国科学院空间应用工程与技术中心（以下简称空间应用中心）获悉，“空间蛋白质分子组装与应用研究”项目实验单元随神舟十七号飞船上行。

　　“研究将开展蛋白质/核酸及其小分子复合物的单晶体制备，进一步研究空间微重力环境和辐射等因素对分子结构和晶体结构、生物学功能、药效和药理等的影响，指导空间安全用药和地面药物设计与开发。”中国科学院空间应用工程与技术中心研究员仓怀兴介绍说。

　　五大研究内容

　　“空间蛋白质分子组装与应用研究”包括“高通量蛋白质结晶及分子结构与功能研究”“纳米晶药物制备及药理学研究”“纳米晶骨骼空间制备研究”“蛋白质晶体空间辐射损伤研究”“空间显微观测蛋白结晶的动力学研究”等5项研究内容。

　　其中，“高通量蛋白质结晶及分子结构与功能研究”将设计多种生长条件，获得大尺寸高质量蛋白质晶体；通过地面X-射线衍射，得到高分辨率蛋白质分子结构；进一步研究其生物学功能，揭示生命活动规律并用于相关生物技术研究。

　　“纳米晶药物制备及药理学研究”将开展空间微重力和辐射等环境对药物结构、药效和稳定性的影响研究。一方面指导空间安全用药；另一方面利用空间环境的有益影响，研究新晶型药物和药物口服剂型。

　　“纳米晶骨骼空间制备研究”将基于微观结构分析和分子动力学模拟，研究仿生骨骼复合材料自组装过程的分子机制，包括分子组装规律、孔隙扩张塌陷规律以及脱水与固化规律等；研发组织相容性与生物活性更接近天然骨的可降解仿生骨骼。

　　“空间显微观测蛋白结晶的动力学研究”通过对蛋白质空间结晶过程的显微观察和调控，并与地面结果相比较，进行蛋白质结晶动力学和形态学研究，建立蛋白质晶体生核与生长动力学理论模型，探索空间环境中晶体生长的一般性原理、方法和规律。

　　“蛋白质晶体空间辐射损伤研究”通过晶体对空间辐射损伤固定和放大作用，探究生物分子的易损伤位点，并合成自组装多肽，对易损伤位点开展有针对性探究；根据辐射损伤模式建立生物分子辐射损伤数据库，指导空间用药和地面药物设计与开发。

　　利用微重力环境

　　我们知道，生命体是由蛋白质、核酸等生物大分子组装成的一架精密高效的机器，它们协同工作完成着各种各样的生理功能。只有获知蛋白质的结构与功能，才能更多的破解生命的奥秘和进行理性的药物设计。但是，很多蛋白质因为得不到高质量的单晶而难以深入研究其功能。

　　在科学家看来，空间微重力环境为蛋白质结晶提供了绝佳条件。

　　仓怀兴表示，空间微重力环境可消除减弱常重力场下溶液中存在的对流与沉降，为蛋白质结晶生长提供一个相对均一和稳定的环境，有利于生长高质量蛋白质晶体。同时，通过X-射线衍射获得蛋白质分子的精细结构，更准确地揭示其生物学功能，如正常生理作用、致病机制、药效、副作用等与分子结构的关系。因而对分子药物设计具有直接的作用，对仿生生物技术也具有重要意义。

　　据了解，本次实验安排了蛋白质、多肽、核酸、生物材料、药物材料等5类29种实验样品，如胰岛素、癌症治疗蛋白复合物、核酸聚合酶、植物光合作用关键蛋白、纳米羟基磷灰石/胶原多肽、溶菌酶等。

　　“这些实验样品都是在发射场完成现场制备和加载，在发射前8个小时左右，放置于生物样品货包送往发射塔架，并安放至神舟飞船，随飞船发射升空。”仓怀兴说。