2 / 9
И.Ж. Безбах, И.Н. Радченко, Б.Г. Захаров, В.И. Стрелов
2
наименее предсказуемой и часто определяет успешность всех сил и
средств, затрачиваемых на исследование пространственной структу-
ры белков.
Выбор условий кристаллизации белков в настоящее время прово-
дится в основном эмпирически, путем осуществления многочисленных
проб в различных условиях (так называемый скрининг) [1, 2]. При этом
работа в значительной степени осложняется тем, что начало кристалли-
зации (зародышеобразование) требует значительно большего пересы-
щения раствора белка (до 5…10 раз), чем последующий рост образо-
вавшихся зародышей. По этой причине большое значение имеет реали-
зация таких методов кристаллизации, которые позволяли бы управлять
пересыщением белкового раствора как в процессе зарождения, так и
последующего разращивания кристаллов [3]. В силу сложившихся об-
стоятельств бóльшая часть экспериментов по кристаллизации белков
выполняется при отсутствии необходимой информации о ходе процесса
кристаллизации. В 20…40 % опытов кристаллы вообще не были полу-
чены или оказывались значительно худшего качества по сравнению с
аналогами [4, 5].
Решение масштабных задач по кристаллизации тысяч белков с
высоким разрешением возможно лишь при использовании автомати-
зированного оборудования с активным управлением процессом кри-
сталлизации, оснащенного системами диагностики и видеонаблюде-
ния. При этом в силу ограниченности ресурсов и высокой стоимости
экспериментов в космосе подавляющая часть экспериментов прово-
дится на земле. В условиях микрогравитации эксперименты должны
проводиться для исследования механизмов и кинетики процессов
кристаллизации и параллельно для получения кристаллов белков с
таким совершенством структуры, которое необходимо для решения
прикладных задач по развитию новых методов диагностики и разра-
ботке лекарственных средств. Такие эксперименты ведутся уже более
25 лет. Обнадеживающие результаты первых экспериментов и госу-
дарственная поддержка планируемых исследований в рамках приня-
тых в начале 1990-х годов. долгосрочных программ космических ис-
следований в США, Европе и Японии, стимулировали разработку со-
временного высокопроизводительного оборудования, оснащенного
развитыми системами диагностики, контроля и управления. К разра-
ботке оборудования подключились крупные аэрокосмические фирмы
и научные учреждения: Дассо/Дорнье в Европе, Калифорнийский
университет и Центр кристаллографических исследований в США,
Национальная аэрокосмическая лаборатория и фирма Фуджицу в
Японии. Космическими агентствами США, Европы, России и Японии
разработано не менее 20 базовых вариантов ростовой аппаратуры,
многие из которых имеют несколько модификаций. Установки раз-