天宫空间站完成世界首次微重力下蛋白质结晶试验 有望开发新药
钱进科学通报2026-10-20 11:009,231 阅读

中国空间站微重力蛋白质结晶试验近日取得重要成果,航天员在轨成功获得多种蛋白质的高质量晶体,部分晶体的分辨率达到原子级别,为新药研发和疾病治疗提供重要结构信息。
蛋白质是生命活动的主要执行者,其三维结构决定了功能。解析蛋白质结构是理解生命机制、开发新药的关键。然而,蛋白质结晶是结构解析的瓶颈,在地面重力环境下,蛋白质晶体生长受到对流和沉淀的影响,往往质量不高。
在微重力环境下,蛋白质晶体可以在无对流、无沉淀的条件下均匀生长,获得更大、更完整的晶体。中国空间站微重力蛋白质结晶试验利用这一优势,对多种重要蛋白质进行了结晶试验。
此次试验成功的蛋白质包括:一是肿瘤相关蛋白,其结构信息有助于开发抗癌新药;二是病毒表面蛋白,其结构信息有助于开发抗病毒药物和疫苗;三是神经退行性疾病相关蛋白,其结构信息有助于理解阿尔茨海默病等疾病的发病机制。
航天员在轨操作蛋白质结晶装置,控制了温度、浓度、pH值等结晶条件。晶体生长完成后,由返回舱带回地面,由科研团队进行X射线衍射分析。
中国科学院生物物理研究所研究团队表示,空间站获得的蛋白质晶体质量明显优于地面,部分晶体的衍射分辨率达到1.5埃,可以清晰地观察到蛋白质分子的原子排列。
基于这些结构信息,研究团队已与多家制药企业合作,开展新药设计工作。预计未来2至3年内,将有基于空间站结构数据的新药进入临床试验阶段。
业内专家认为,微重力蛋白质结晶试验的成功标志着我国在空间生命科学领域取得重要进展,有望为人类健康事业做出重要贡献。
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