MSCS通道蛋白（粉藍色）及其相關脂類（深紅色、淺紅色、紅色）嵌在納米圓盤（藍色）中。圖片來源：洛克菲勒學院
幾乎所有的真菌都依賴于相同的應急球閥——蛋白質通道在壓力下打開，釋放大量的細胞內容物。這是一種安全舉措，當拉伸到極限時，可以避免真菌爆燃和死亡。假如了解這種蛋白質通道是怎樣工作的，藥物抗生素就可以設計成按照須要打開它們，借助“閘門”排干真菌的營養物質。
但研究這種通道在實驗室中很難操作，因而它們到底是怎樣打開和關掉以及通過一種亞導電狀態最終以脫敏狀態結束的，人們依舊知之頗多。如今，日本洛克菲勒學院的Walz實驗室的一項新研究介紹了一種激活和可視化這種通道的新方式，使解釋它們的功能成為可能。這種發覺闡明了真菌中關鍵的膜蛋白，同樣的方式也可以拿來增強對人類類似通道的理解。
“我們實際上能否看見蛋白質通道一系列功能階段的整個周期。”Walz說。
研究人員表示，一種嵌入真菌膜的蛋白質MscS，在機械力的作用下會打開。MscS存在于一層厚膜中，處于封閉狀態。科學家以前懷疑，當液體蓄積引起細胞膨脹并對膜施加壓力時，膜會被拉伸得十分薄，以至于其蛋白質突出。以后，蛋白質通道忽然打開，釋放細胞內容物，釋放壓力，直至細胞膜恢復到原先的長度，通道忽然關掉。
然而，當Walz小組的博士后張一曉（譯音）發覺不可能通過在自然范圍內稀釋膜撬開通道。“我們意識到膜變薄并不是那些通道打開的形式。”Walz說。
Walz和張一曉決定突破納米圓盤技術的極限細胞膜通道，用β-環寡糖消除膜脂，這些物理物質用于從細胞培養中除去固醇。這在膜上造成了張力，Walz團隊可以用高溫電子顯微鏡觀察通道的相應反應。
她們觀察到的結果與計算機模擬相吻合細胞膜通道，而且發覺MscS的一種新功能模型。當液體在細胞內積聚時，脂類都會從各個角落被召集來幫助減輕整個細胞膜的緊張。假如情況顯得糟糕，甚至與MscS通道相關的脂類也會流失。沒有脂類保持它們的閉合，這種通道就有足夠的空間打開。相關論文刊載于《自然》。
研究人員表示，許多這樣的蛋白質在人類中起著關鍵作用，從觸覺、觸覺到血糖的調節，并且是十分有趣的抗生素靶向。
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