MSCS通道蛋白（粉蓝色）及其相关脂类（深红色、浅红色、红色）嵌在纳米圆盘（蓝色）中。图片来源：洛克菲勒学院
几乎所有的真菌都依赖于相同的应急球阀——蛋白质通道在压力下打开，释放大量的细胞内容物。这是一种安全举措，当拉伸到极限时，可以避免真菌爆燃和死亡。假如了解这种蛋白质通道是怎样工作的，药物抗生素就可以设计成按照须要打开它们，借助“闸门”排干真菌的营养物质。
但研究这种通道在实验室中很难操作，因而它们到底是怎样打开和关掉以及通过一种亚导电状态最终以脱敏状态结束的，人们依旧知之颇多。如今，日本洛克菲勒学院的Walz实验室的一项新研究介绍了一种激活和可视化这种通道的新方式，使解释它们的功能成为可能。这种发觉阐明了真菌中关键的膜蛋白，同样的方式也可以拿来增强对人类类似通道的理解。
“我们实际上能否看见蛋白质通道一系列功能阶段的整个周期。”Walz说。
研究人员表示，一种嵌入真菌膜的蛋白质MscS，在机械力的作用下会打开。MscS存在于一层厚膜中，处于封闭状态。科学家以前怀疑，当液体蓄积引起细胞膨胀并对膜施加压力时，膜会被拉伸得十分薄，以至于其蛋白质突出。以后，蛋白质通道忽然打开，释放细胞内容物，释放压力，直至细胞膜恢复到原先的长度，通道忽然关掉。
然而，当Walz小组的博士后张一晓（译音）发觉不可能通过在自然范围内稀释膜撬开通道。“我们意识到膜变薄并不是那些通道打开的形式。”Walz说。
Walz和张一晓决定突破纳米圆盘技术的极限细胞膜通道，用β-环寡糖消除膜脂，这些物理物质用于从细胞培养中除去固醇。这在膜上造成了张力，Walz团队可以用高温电子显微镜观察通道的相应反应。
她们观察到的结果与计算机模拟相吻合细胞膜通道，而且发觉MscS的一种新功能模型。当液体在细胞内积聚时，脂类都会从各个角落被召集来帮助减轻整个细胞膜的紧张。假如情况显得糟糕，甚至与MscS通道相关的脂类也会流失。没有脂类保持它们的闭合，这种通道就有足够的空间打开。相关论文刊载于《自然》。
研究人员表示，许多这样的蛋白质在人类中起着关键作用，从触觉、触觉到血糖的调节，并且是十分有趣的抗生素靶向。
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