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機械力敏感通道的機械耦合機制進展
點擊次數：175 發布時間：2017-1-9
研究人員在進行蛋白晶體結晶研究過程中，研究人員廣泛篩選不同類型多聚態水溶性蛋白與不同物種來源MscL同源蛋白之間的組合，并zui終確定了一種五聚態核黃素合成酶MjRS在和MaMscL融合后能夠促進其結晶，并且融合蛋白在不同去污劑條件下能夠被捕捉到兩種不同的構象狀態。該方法不僅解決了MscL難以形成有序三維晶體的問題，還將為研究其他具有重要功能的多聚體真核通道膜蛋白的不同構象態結構提供具有啟示性的解決方案。
隨后研究人員通過幾何學分析方法研究發現MscL在擴展過程中其跨膜螺旋發生大幅度的傾斜，其運動模式類似于“光圈開放”的過程，跨膜螺旋與N-末端螺旋之間的動態變化則類似于雨傘打開的過程。該通道擴展時，各個部件會互相聯動，使不同亞基同步發生構想變化。
機械力感應現象在動植物和微生物中普遍存在。機械力信號的感應過程是由細胞膜上的機械力敏感通道來介導的。高通量機械力敏感通道是微生物感應細胞膜張力的一類通道膜蛋白，幫助細胞穩定其內外的滲透壓平衡，對細菌等微生物適應多變的環境起重要的作用。近年來的研究發現MscL可以為抗生素藥物提供進入細菌細胞的通道，被認為是抗生素藥物的作用靶點,并可被改造為光控納米閥門用于釋放脂質體包裹的藥物分子，具有潛在的應用價值。在基礎研究方面，MscL被認為是研究機械力信號跨膜傳遞的理想模式分子，其在感應膜張力過程中的構象變化原理還有待于通過結構生物學方法來闡明。