Manacá (MAcromolecular Micro and NAno CrystAllography) será a primeira linha de luz de cristalografia de macromoléculas do Sirius e será otimizada para focos micrométrico e sub-micrométrico. O projeto prevê duas estações experimentais, contemplando também feixes com dimensões de 20×5, 10×5 e 5×5 micrometros, dedicadas aos estudos das estruturas tridimensionais de macromoléculas, particularmente de arranjos complexos como vírus, proteínas de membrana e complexos de proteínas e ligantes.
A determinação de estruturas tridimensionais de proteínas, com o detalhamento das posições espaciais e interações entre os átomos destas moléculas, na área de estudos conhecida como Biologia Estrutural, é extremamente importante para o entendimento de processos biológicos tais como câncer, cardiopatias, doenças virais, Tuberculose, AIDS e outras enfermidades. O detalhamento a nível atômico das estruturas das proteínas humanas, e daquelas de patógenos tais como vírus e bactérias, guia o desenvolvimento de moléculas que atuam como inibidores, e que podem levar à produção de fármacos cada vez mais eficientes e com menos efeitos colaterais.
Informações detalhadas sobre as estruturas são importantes não apenas na área da saúde, mas também na descoberta de enzimas (proteínas com funções catalíticas) com aplicações comerciais na produção de alimentos, bio-combustíveis, defensivos agrícolas e cosméticos.
Atualmente são conhecidas as estruturas de mais de 120 mil proteínas, com informações disponíveis na base de dados PDB (rcsb.org), mas alguns tipos mais desafiadores, tais como as proteínas localizadas nas membranas lipídicas das células, que constituem cerca de 30% das proteínas de organismos eucarióticos, ainda não são muito exploradas. O principal desafio é produzir cristais destas moléculas, passo necessário para a determinação da estrutura utilizando a técnica de Cristalografia por Raios-X. Os cristais que são produzidos frequentemente têm dimensões de poucos micrometros e são bastante frágeis, dificultando a aquisição de dados da maneira tradicional.
Proteínas que atuam na forma de complexos, que podem ser compostos por diversas proteínas e ácidos nucléicos, como por exemplo o Ribosomo, também são desafiadoras, e novas estratégias de coleta de dados vem sendo desenvolvidas e serão contempladas nas estações experimentais da linha Manacá.
O uso de feixes de luz síncrotron com foco micrométrico em cristalografia de proteínas está se tornando a melhor opção para o estudo de micro-cristais de proteínas de membrana e complexos de proteínas grandes e flexíveis e de difícil cristalização. Mesmo nos experimentos com cristais maiores, o feixe micrométrico permite analisar toda a área do cristal e identificar regiões mais uniformes e ordenadas que resultam em dados com maior resolução e qualidade.