Космический эксперимент «Интерлейкин

Космический эксперимент «Интерлейкин-К»
Цель эксперимента: Получение высококачественных кристаллов интерлейкинов – 1α, 1β и рецепторного антагониста
интерлейкина-1..
Объект и область исследований:
Генно-инженерный белок интерлейкин-1 (ИЛ-1). Семейство молекул интерлейкина-1 включает три белка, имеющих
структурную гомологию на 25%. Эти белки играют существенную роль в регуляции множества функций организма. При
этом ИЛ-1 α и ИЛ-1β являются агонистами, в то время как белок рецепторный антагонист ИЛ (РАИЛ) – антагонистом
многих функций этих молекул.
Объем проведенных исследований на МКС:
В период 2003- 2008г проведены предполетная подготовка и летные эксперименты КЭ «Интерлейкин-К» - 8 сеансов
(МКС-7 – МКС-17). Реализация каждого сеанса КЭ по кристаллизации осуществляется в несколько этапов:
- предполетная подготовка биокристаллизатора (регламентные работы);
- предполетная подготовка препаратов (белки и наборов реактивов);
- подбор условий кристаллизации с использованием стандартных наборов реактивов;
- подбор условий кристаллизации в рабочей аппаратуре;
- заправка биокристаллизационных кассет;
- проведение сеанса эксперимента на орбите;
- предварительная оценка качества выросших кристаллов и отбор качественных кристаллов для дальнейшей работы.
Применяемая аппаратура:
Универсальная биокристаллизационная кассета (УБК) «Луч-2» производства
НПП «БиоТехСис» предназначена для выращивания монокристаллов
биологических препаратов методом диализа через полупроницаемую мембрану
или комбинированным методом диализа и диффузии через газообразное
состояние. Оба реализуемых в УБК «Луч-2» метода направлены на постепенное
изменение концентрации осаждающего агента в камерах с раствором
биологического препарата с целью достижения условий образования его
монокристаллов.
Визуальная инспекция содержимого кристаллизационных ячеек при разборке
УБК проводилась на оптическом бинокулярном микроскопе Carl Zeiss, Jena
(Германия). Микровидеосъемка в поляризованном свете и предварительный отбор
кристаллов осуществлялись с помощью оптического бинокулярного микроскопа
МПСУ-1 (ЛОМО, СССР) и видеокамеры графической станции INDY (Silicon
Graphic, США).
УБК «Луч-2» (слева) и
биокристаллизационной кассеты
«Луч-1» (справа).
Результаты эксперимента по кристаллизации биопрепарата «Интерлейкин-К»
В условиях микрогравитации выращены плоские
кристаллы
ИЛ-1β
неправильной
формы
с
максимальным размером около 60х150 мкм при
наличии аморфного осадка. Полученные кристаллы в
1,5 -2 раза превосходят аналогичные кристаллы,
выращенные
в
контрольных
наземных
экспериментах.
Проведенные
предварительные
рентгеноструктурные исследования наиболее крупных
кристаллов белка ИЛ-1β показали их непригодность
для получения набора дифракционных данных.
Поляризованный свет
Обычное освещение
Микровидеоизображения характерного содержимого орбитальных
кристаллизационных ячеек с белком интерлейкин 1ß. Размеры
наибольших недеструктурированных кристаллов - 60 х 165 мкм
Необходимость продолжения исследований
Для продолжения исследований необходимо оптимизировать условия кристаллизации белка ИЛ в наземных
условиях. Установление точной структуры ИЛ позволит разработать новые фармакологические подходы к производству
биологически активных веществ (БАВ) и нового поколения лекарственных, профилактических и диагностических
препаратов..
__________________________________________________________________________________________________________
Постановщик эксперимента – ОАО «Биопрепарат».
Научный руководитель эксперимента – д.м.н., профессор Г.Я. Щербаков, e-mail: biopreparat_l@mail.ru,
тел. (495) 787-26-97, 787-74-78.