作為2021 年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的明星分子，PIEZO 通道是機(jī)械敏感性陽離子通道的孔道蛋白，在觸覺和本體覺等傳導(dǎo)過程中發(fā)揮重要作用。以往研究表明，PIEZO 形成三聚體三葉螺旋槳狀離子通道，中心是負(fù)責(zé)離子通透的孔道部分，外周是三個(gè)負(fù)責(zé)機(jī)械力感知的槳葉部分。PIEZO 通道如何將物理機(jī)械力轉(zhuǎn)化成生物電信號(hào)？仍然是PIEZO 諾獎(jiǎng)研究的未解之謎。清華大學(xué)藥學(xué)院肖百龍/生命科學(xué)學(xué)院李雪明團(tuán)隊(duì)首次建立了膜上受力結(jié)構(gòu)解析體系，揭示PIEZO1 在脂膜上的張力感受機(jī)制。主要結(jié)果如下：（1）在靜息狀態(tài)時(shí)，PIEZO1 槳葉高度彎曲，并帶動(dòng)所在的細(xì)胞膜形成“納米碗”結(jié)構(gòu) (nano-bowl)；（2）膜張力改變時(shí)，膜帶動(dòng)PIEZO1 蛋白一起展平；（3）展平的槳葉引起帽子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，加上槳葉的展平運(yùn)動(dòng)，共同使得孔道區(qū)上半段的疏水閥門打開，離子由帽子下的空隙，側(cè)向進(jìn)入孔道；（4）展平的槳葉帶動(dòng)胞內(nèi)側(cè)的橫梁 (Beam)發(fā)生杠桿運(yùn)動(dòng)，把形變傳遞到孔道區(qū)胞內(nèi)側(cè)，打開三個(gè)側(cè)向出口塞子，使離子流入細(xì)胞 。因此，該研究揭示了PIEZO1 蛋白介導(dǎo)機(jī)械力感知的分子機(jī)制，為解析機(jī)械信號(hào)在感覺神經(jīng)系統(tǒng)的傳遞及機(jī)械感知異常相關(guān)疾病提供了理論支撐。

（Yang XZ, Lin C, Chen XD,

. Structure deformation and curvature sensing of PIEZO1 in lipid membranes. Nature, 2022,604(7905): 377-383. 北京大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所，劉風(fēng)雨 譯）