蛋白的三维结构是理解其功能和协助基于结构的药物设计的关键。x射线晶体学、核磁共振波谱学(NMR)和低温电子显微镜(cryo-EM)是用于确定蛋白三维结构的主要技术。其中，x射线晶体学是最主要的技术，对蛋白结构的解析贡献约80%。
蛋白质的三维结构的知识提供了一个大量的信息朝向更好的理解蛋白质功能与生命过程。蛋白质结构可视化在原子分辨率上可以提供修改建议，例如，产生更高效更稳定的酶设计新的抑制剂作为潜在的药物。此外，蛋白质结构的测定有助于蛋白质制剂的验证优化净化工艺和储存条件为了避免不必要的降解途径，比如聚集，脱酰胺，氧化或翻译后修饰。此外，蛋白质结构可以用来验证生物制药，蛋白质或药物与蛋白质/酶结合目标。晶体结构也可以揭示新的功能和新颖配体结合模式。
随着结构生物学在药物发现过程中的出现，药物化学家有机会利用详细的结构信息来筛选先导物或候选药物。在这方面，x射线晶体学已经被证明是一个非常宝贵的工具，因为它能够提供关于配体与药理学靶点相互作用的精确全面的结构信息。近年来，随着基于片段的药物发现的出现，x射线晶体学也成为一种强大的筛选技术，尽管结合亲和力较弱，但能够提供涉及低分子量化合物的配合物的结构信息。
实验流程 |
蛋白质晶体结构的确定涉及七个主要方面
步骤：1. 蛋白表达和纯化； 2. 结晶； 3. 晶体特性； 4. 数据收集和处理； 5. 定相； 6. 优化和验证； 7. 结构分析与沉积。 
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