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機械力敏感通道的機械耦合機制進展
點擊次數(shù)：194 發(fā)布時間：2017-1-9
研究人員在進行蛋白晶體結(jié)晶研究過程中，研究人員廣泛篩選不同類型多聚態(tài)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(tài)核黃素合成酶MjRS在和MaMscL融合后能夠促進其結(jié)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(gòu)象狀態(tài)。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(gòu)象態(tài)結(jié)構(gòu)提供具有啟示性的解決方案。
隨后研究人員通過幾何學(xué)分析方法研究發(fā)現(xiàn)MscL在擴展過程中其跨膜螺旋發(fā)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(tài)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(lián)動，使不同亞基同步發(fā)生構(gòu)想變化。
機械力感應(yīng)現(xiàn)象在動植物和微生物中普遍存在。機械力信號的感應(yīng)過程是由細(xì)胞膜上的機械力敏感通道來介導(dǎo)的。高通量機械力敏感通道是微生物感應(yīng)細(xì)胞膜張力的一類通道膜蛋白，幫助細(xì)胞穩(wěn)定其內(nèi)外的滲透壓平衡，對細(xì)菌等微生物適應(yīng)多變的環(huán)境起重要的作用。近年來的研究發(fā)現(xiàn)MscL可以為抗生素藥物提供進入細(xì)菌細(xì)胞的通道，被認(rèn)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(zhì)體包裹的藥物分子，具有潛在的應(yīng)用價值。在基礎(chǔ)研究方面，MscL被認(rèn)為是研究機械力信號跨膜傳遞的理想模式分子，其在感應(yīng)膜張力過程中的構(gòu)象變化原理還有待于通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)方法來闡明。