Die MscS- und MscL-Familien der mechanosensitiven Kanäle wirken als mikrobielle Notfallventile

Einzellige Organismen müssen die Auswirkungen extremer Umgebungen überstehen. Vielleicht ist eine der variabelsten und potenziell lebensbedrohlichen Veränderungen, die auftreten können, ein rascher und akuter Rückgang der externen Osmolarität. Dies übersetzt sich leicht in mehrere Atmosphären zusätzlichen Drucks, der innerhalb der Zelle entstehen kann. Ohne einen Schutzmechanismus gegen solche Drücke wird die Zelle lysieren. Daher scheinen die meisten Mikroben Mitglieder einer oder beider Familien von bakteriellen mechanosensitiven Kanälen, MscS und MscL, zu besitzen, die als biologische Notfallventile fungieren können, die es ermöglichen, zytoplasmatische gelöste Stoffe schnell aus der Zelle zu entsorgen. Während dies zweifellos eine Funktion dieser Proteine ist, könnte die Entdeckung von MscS-Homologen in Pflanzenorganellen und MscL in Pilz- und Mykoplasma-Genomen diese vereinfachte Interpretation der Physiologie, die diesen Proteinen zugrunde liegt, komplizieren. Hier vergleichen und kontrastieren wir diese beiden Familien mechanosensitiver Kanäle, diskutieren ihre potenziellen physiologischen Rollen und überprüfen einige der relevantesten Daten, die den aktuellen Modellen für ihre Struktur und Funktion zugrunde liegen.