蛋白质在人体内起重要作用，没有蛋白质身体将无法调节、修复或保护自身。许多蛋白质太小以至于在显微镜下也无法进行研究并且必须结晶才能确定它们的3-D结构。蛋白质结构可以使研究人员了解单一的蛋白质是如何发挥作用和参与疾病发展，一旦建立模型，药物开发者可以使用该结构开发特定药物与蛋白质相互作用，这一过程称为基于结构的药物设计。

两项研究，大分子运输对微重力蛋白结晶的影响（LMM Biophysics 1）和生长速率分散作为生物晶体样品在微重力下生长质量提升的预测指标（LMM Biophysics 3），将研究这些晶体的形成、为什么微重力生长的晶体通常比地球生长具有更高质量以及哪些晶体可能受益于在太空中生长。

生长率– LMM生物物理实验1

空间中生长的晶体通常比在地球上生长的晶体更少缺陷，但是这种现象背后的原因并不清楚。在晶体学领域广泛接受的理论是因为它们由于缺乏浮力引起的对流而在微重力中生长较慢，这些蛋白质分子在微重力中移动的唯一方式是随机扩散，这个过程比地球上的运动慢得多。另一个较少探索的理论是，在微重力中可以实现更高的净化水平。纯晶体可能含有数千份单一蛋白质，一旦晶体返回到地球并暴露于X射线束，X射线衍射图可用于数学地映射蛋白质的结构。

LMM 生物物理实验 1的研究人员认为，当净化蛋白质以生长晶体时，蛋白质分子往往以随机的方式相互粘合，这些蛋白质聚集体然后可以进入生长的晶体中，妨碍蛋白质校准从而降低晶体的X射线衍射质量。该理论指出，在微重力中二聚体或两个粘附在一起的蛋白质将比单体或单一蛋白质移动得慢得多，从而使得聚集体较少被掺入晶体。

LMM 生物物理实验1将把这两个理论进行测试，试图了解微重力生长晶体往往比其地球同类产品具有更高的质量和尺寸的原因。

晶体类型 - LMM生物物理实验 3

LMM 生物物理实验 3将研究哪些晶体可能受益于空间结晶。研究人员已经发现只有一些在空间中结晶的蛋白质受益于微重力生长，构成晶体的蛋白质的形状和表面表征了其在微重力中成功的潜力。了解不同蛋白质如何在微重力中结晶将使研究人员深入了解这些蛋白质的功能，并帮助确定哪些晶体应运送到空间站进行生长。研究人员正在最大限度地利用稀缺的资源，并确保送到空间站的晶体都能使地球上的科学家受益。这些晶体可用于世界各地的药物开发和疾病研究。

航天员在光学显微镜模块LMM内工作.LMM是一种高度灵活的，最先进的光学成像显微镜，用于微重力显微成象的研究。Credits: NASA