機械受容チャネル

機械感受性チャネル（MSC）、機械感受性イオンチャネル、またはストレッチゲート型イオンチャネルは、外部の機械的刺激の広いダイナミックレンジにわたって機械的ストレスに反応できる膜タンパク質です。^{[1] [2] [3] [4]これらは、細菌、}古細菌、真核生物の3つの生命ドメインの生物の膜に存在します。 ^[5]これらは、触覚、聴覚、平衡感覚を含む多くのシステムのセンサーであり、心血管調節や浸透圧恒常性（例：のどの渇き）にも関与しています。 チャネルは、透過するイオンの選択性が異なり、細菌では陰イオンと陽イオンの間で非選択的であるのに対し、真核生物では陽イオン選択的でCa ²⁺、K ⁺、Na ^+を通過させ、細菌と真核生物では高度に選択的なK ⁺チャネルです。

すべての生物、そして明らかにすべての細胞タイプは、機械的刺激を感知し、それに反応します。^{[6] MSC は、外部または内部[7]}刺激への反応として、電気信号とイオンフラックス信号の両方を生成できるメカノトランスデューサーとして機能します。^[8]細菌の極端な膨圧下では、MSCL や MSCS などの非選択的 MSC が溶解を防ぐ安全弁として機能します。高等生物の特殊細胞では、他のタイプの MSC が聴覚と触覚の基礎となり、筋肉の協調に必要なストレスを感知していると考えられます。ただし、これらのチャネルはいずれもクローン化されていません。MSC はまた、植物が重力を感知して上下を区別できるようにします。MSC は圧力に敏感ではありませんが、局所的なストレス、おそらく周囲の脂質二重層の張力に敏感です。^[9]

機械受容チャネルは、1983年にFalguni GuharayとFrederick Sachsによってニワトリの胎児の骨格筋で発見されました^[10]。^[11]アフリカツメガエルの卵母細胞でも観察され（1986年に発表）、^[12]それ以来頻繁に研究されてきました。^{[13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23]} それ以来、MSCは細菌からヒトまでの細胞で発見されています。^[24]現在では、MSCは3つの生命ドメインすべて（古細菌、細菌、真核生物、植物と真菌を含む）に存在することが知られています。^[25] MSの発見から数十年で、その構造と機能に関する理解は大幅に深まり、いくつかはクローン化されました。具体的には、クローン化された真核生物の機械感受性チャネルには、K ⁺選択性2Pドメインチャネル^{[26] [27 ] [28] [29] [30] [ 31 ] [32] [33] [ 34] [35] [36] [37] [38] [39]}と最近クローン化されたカチオン選択性PIEZOファミリー（PIEZO1とPIEZO2）が含まれます。^{[40] [41] [42] [43] [44] [45]}

MSC は、透過性のあるイオンの種類に基づいて分類できます。

• 陽イオン選択性MSC：名前が示すように、陽イオンに対して選択的な透過性を示し、最も選択的なチャネルはK ^{+に対するものです。最も一般的な真核生物MSCは、Na +}、K ⁺、Ca ^2+を陽イオン選択的に通過させますが、Mg ²⁺は通過させません。それらは単一チャネル伝導範囲（25-35 pS）を持ち、三価イオンガドリニウムによってブロックされます。TREK-1などのK ^{+選択性MSCはGd 3+}によってブロックされません。^[46]
• アニオン チャネル:陰イオンに対して大きな透過性を示し、カチオン MS としては優勢ではありません。伝導範囲が広くなっています (> 300 pS)。
• 非選択的イオンチャネル：名前が示すように、正と負のチャネルを区別しません。これは古細菌や細菌によく見られますが、真核生物ではほとんど見られません。^[47]

大まかに言えば、ほとんどの MSC は脂質依存性チャネルに分類できます。

タンパク質が機械感受性であるとみなされるためには、膜の機械的変形に反応する必要があります。機械的変形には、膜の張力、厚さ、曲率の変化が含まれます。機械感受性チャネルは、膜の張力に応じて、開いた状態と閉じた状態の間で構造を変化させます。^{[48] [49]}機械感受性イオンチャネルの1つのタイプは、タンパク質に加えられた力に反応して、蝸牛有毛細胞や一部の触覚ニューロン などの特殊な感覚細胞を活性化します。 ^{[50] [51]}

伸張活性化イオンチャネルは、例えばげっ歯類などの一部の動物のひげにある機械受容器などによる機械的刺激からの活動電位の初期形成に必要です。

感覚刺激の検出とフィードバックを担う求心性神経線維は、刺激に対して特に敏感です。これは、求心性神経線維に重なる特殊な機械受容器細胞によるものです。伸張活性化イオンチャネルはこれらの機械受容器細胞上にあり、活動電位閾値を下げる働きをするため、求心性神経は刺激に対してより敏感になります。機械受容器細胞のない求心性神経終末は自由神経終末と呼ばれます。これらは、カプセル化された求心性線維よりも敏感ではなく、一般的に痛みの知覚に機能します。^[52]

伸張活性化イオンチャネルは、哺乳類の多くの身体機能を担っています。皮膚では、振動、圧力感覚、伸張、触覚、軽い触感を感知する役割を担っています。^{[53] [54]}味覚、聴覚、嗅覚、熱感覚、音量調節、視覚などの感覚様式で表現されています。^{[55] [56] [57]}また、細胞内の浸透圧、静脈と動脈の血圧、排尿、心臓の電気生理学^{[58] [59]} 、収縮力など、身体の内部機能も調節します。^{[55] [57]これらの機能に加えて、伸張活性化イオンチャネルはバランス感覚や}固有受容感覚にも関与していることがわかっています。^[55]

従来は単に「電圧依存性」または「リガンド依存性」として知られていたチャネルも、機械的感受性があることがわかっています。チャネルは一般的な特性として機械的感受性を示します。しかし、機械的ストレスはさまざまなタイプのチャネルにさまざまな方法で影響を及ぼします。電圧依存性およびリガンド依存性チャネルは機械的刺激によってわずかに変更され、応答性または透過性がわずかに変化する可能性がありますが、それでも主にそれぞれ電圧またはリガンドに反応します。^[60]

伸張活性化イオンチャネルの異なるファミリーは、体のさまざまな機能を担っています。DEG/ENaCファミリーは2つのサブグループで構成されています。ENaCサブファミリーは、腎臓と肺の上皮でのNa +再吸収を制御します。ASICサブファミリーは、恐怖条件付け、記憶形成、および痛覚に関与しています。^[61] TRPスーパーファミリーのチャネルは、熱感覚、味覚、嗅覚、触覚、浸透圧および容積調節に関与する感覚受容細胞に見られます。^{[56] MscM、MscS、およびMscLチャネル}（ミニ、スモール、ラージコンダクタンスの機械感受性チャネル）は、細胞が過度に伸張したときに細胞内液を放出することにより、細胞内の浸透圧を制御します。^[55]体内では、筋芽細胞の発達における可能性のある役割が記載されています。^[62]さらに、機械的にゲートされるイオンチャネルは、内耳のステレオシリアにも見られます。音波はステレオシリアを曲げてイオンチャネルを開き、神経インパルスの生成につながります。^[63]これらの経路は皮膚のパチニ小体の活性化を介して振動や圧力を感知する役割も果たしている。 ^[64]

ストレッチ活性化チャネルには2つの異なるタイプがあり、それらを区別することが重要です。膜の機械的変形によって直接影響を受ける機械的ゲートチャネルと、真の機械的ゲートチャネルから放出されたセカンドメッセンジャーによって開かれる機械的感受性チャネルです。^[53]

細胞膜の機械的変形は、チャネルが開く可能性を高める可能性がある。細胞外マトリックスと細胞骨格のタンパク質は、それぞれ伸張活性化イオンチャネルの細胞質外ドメインと細胞質内ドメインにつながれている。これらの機械感覚タンパク質に張力がかかると、これらのタンパク質はシグナル伝達中間体として作用し、イオンチャネルが開く。^[53]原核細胞における既知の伸張活性化イオンチャネルはすべて、脂質二重膜の直接変形によって開くことがわかっている。^[55]このゲーティング機構を排他的に使用するチャネルは、TREK-1チャネルとTRAAKチャネルである。哺乳類の有毛細胞を使用した研究では、チャネルの細胞質内および細胞質外ドメインからそれぞれ細胞骨格と細胞外マトリックスにつながれたタンパク質を引っ張るメカニズムが、イオンチャネルの開きの最も可能性の高いモデルである。^[55]

細胞膜の機械的変形は、ナノ粒子の磁気駆動を含む多くの実験的介入によって達成することができる。その一例は、神経ネットワーク内の軸索とボタンのカルシウム流入の制御である。^[65]これは機械受容チャネルの「磁気刺激」を示すものではないことに注意されたい。

• 
  原核生物モデル。膜の変形に反応してチャネルが開く（緑の矢印）。Lumpkin et al. ^{[66]より引用}
• 
  哺乳類の有毛細胞モデル。細胞外マトリックスまたは細胞骨格の乱れに応じて、テザーを介してチャネルが開きます。図はLumpkinら^{[66]から改変}

MS はさまざまな側面、構造、機能で異なりますが、これまでに研究されたすべての MS には重要な共通点があります。それは、ゲーティングと呼ばれるプロセスにおいて、機械的刺激によってタンパク質チャネルが活性化されると、すべての MS が細孔のように開くことです。現在、膜活性化イオンチャネルがどのように開くかを説明するゲーティング プロセスのモデルが 2 つあります。

脂質二重層の張力または伸張モデル: ^[68]このモデルでは、脂質二重層の張力が構造変化を引き起こし、チャネルの開口につながる。タンパク質が感知する張力は脂質から来る。脂質二重層の張力/伸張プロファイルは膜の曲率と二重層とタンパク質の疎水性の不一致によって引き起こされることが実証されている。^[69]

バネ状テザーモデル：このモデルでは、バネ状のテザーがMSチャネルに直接取り付けられており、細胞骨格またはこれらの要素を結び付ける細胞外マトリックスのいずれかに存在することができます。外部刺激によってテザーが偏向すると、変位によってチャネルが開きます。^[67]この特定のメカニズムは、脊椎動物の聴覚を担う有毛細胞のゲーティングに関与していることが実証されています。^[70]

細菌のMSチャネルは、大腸菌のパッチクランプ実験で初めて発見されました。^[71]これらは伝導度に基づいてミニ（MscM）、スモール（MscS）、ラージ（MscL）に分類されています。これらのチャネルはタンデムモードで機能し、浸透圧の変化によって活性化されると、細菌の膨圧調節を担います。非常に低い圧力では、MscMが最初に活性化され、次にMscSが活性化され、最後に浸透圧ショック中に生き残る最後のチャンスであるMscLが活性化されます。これらの役割は、MscSとMscLの両方を欠損した細菌が浸透圧ダウンショックにさらされた後に溶解したときに実証されました。 ^[72]

MscS :小コンダクタンス機械感受性チャネル。

緩衝液中の主な伝導度は1nSである。チャネルタンパク質は、グラム陽性およびグラム陰性細菌、古細菌、植物で発見されている。MscSチャネルは、大腸菌 スフェロプラストの研究後に発見された。^[69]小さな伝導度のMSに必要な遺伝子ファミリーの同定は、2つの異なるチャネルであった。大腸菌でMscSをコードするYggBとMscKをコードするKefAは、浸透圧調節の役割をさらに確認している。突然変異誘発研究では、YggBとKefAの両方の遺伝子が削除されると、MscSは機能を失うが、MscLとMscMは維持されることが示されたが、YggBとMscLを欠損した変異体では、これらのチャネルの機能は、細胞破裂直前の圧力範囲に反応して開くことであることが示された。^[73]

このチャネルの閉じた状態の3D構造は、Bassらによる結晶構造解析研究の後に解明されました。^[74]この研究では、3.9Åの解像度で、この31kDaのタンパク質は、直径80Å、長さ120Åのチャネルを形成するホモヘプタマーであり、各サブユニットには3つの膜貫通ドメイン（TM1、TM2、およびTM3）があり、N末端はペリプラズムに面し、 C末端は細胞質に埋め込まれていることが示されました。 TM3はMscSファミリーで高度に保存されており、MS原核生物のゲーティングで重要な役割を果たすと考えられています。^[75] MscSは、脂質二重層の張力と電圧の両方によって活性化される286個のアミノ酸残基で構成される小さなタンパク質です。^[76]はこのプロセスを詳細に説明し、閉じた状態から開いた状態への変化中にTM1が傾き、回転し、TM2が膜に露出し、TM3ヘリックスが膨張、傾き、回転することを示した。再配置中、細孔の閉じ込められた部分は11Åと測定され、水分子がTM3にアクセスしやすくなった。2つの膜貫通ドメインは脂質二重層と連続的に接触しており、これらのドメインに存在する3つのアルギニン残基のため、脂質二重層の張力センサーであると同時に電圧センサーでもあると考えられている。^[77]

MscSは電圧によって活性化されるが、電圧だけではチャネルを開くのに不十分であり、チャネルと協調して機能することが実証されている。閾値を超える圧力がシステムに適用されている限り、正の電圧が高いほどチャネルを開く可能性が高くなるが、高電圧でのこのチャネルの性能は完全には理解されていない。MscSはCl-やグルタミン酸などの陰イオンに対して小さな親和性を持つ。^[78]

MscL: 大コンダクタンス機械感受性チャネル。

細菌では、MscL は最初にクローン化され、配列が決定された MS チャネルであり、これまでで最も研究されているチャネルの 1 つです。MscL タンパク質をコードする遺伝子は trkA であり、大腸菌の内膜にあります。このタンパク質は 17 KDa で、136 個のアミノ酸で構成されています。ほとんどが疎水性残基で、2 つの疎水性セグメントを形成していますが、機能チャネルの分子量はゲル濾過実験から 60～70 KDa と推定され、オリゴマー化が示唆されています。共通の特徴として、このチャネルにはシステイン残基が存在しません。^[79]

1998年に結核菌Tb-MscL由来の相同体MscLが、3.5Åの解像度でのX線結晶構造解析によって閉じた状態で解明された。このタンパク質はホモペンタマーで、大部分がらせん領域で構成されている。らせんは二重層に対してトランス配向しており、細胞質ドメインと膜貫通ドメインの2つのドメインがある。チャネルの長さは85Åで、細胞質膜貫通ドメインはそれぞれ35Åと50Å、直径は50Åである。らせんはC末端とN末端の両方で膜を2回横断するため、2つの膜貫通ドメインTM1とTM2を持つ。TM1は、特にN末端領域でMscLタンパク質の中で最も保存されている領域である。^[80]これは細胞質にあり、S1と呼ばれるα疎水性らせんを形成している。膜貫通ドメイン間の領域はループを形成し、2つの領域に分かれている：S2はグリシン-プロリンに富む領域、S3は短いらせん領域である。^[81]タンパク質の二次構造はSDS存在下でも熱変性に対して耐性がある。^[82]

脂質二重膜の張力による原核生物の MscL の活性化中に、中間状態が決定された。構造が閉じた状態のとき、S1 セグメントは束を形成し、S1 セグメントの架橋によりチャネルが開かない。膜に張力がかかると、膜貫通バレルのような構造が拡張し、領域 S1-TM1 を引き離してチャネルが開く。^[83]開状態の孔のサイズは約 25Å である。閉じた状態から中間状態への遷移は、TM1 の小さな動きを伴い、開状態へのさらなる遷移は、TM1 と TM2 の両方の大きな再配置によって特徴付けられる。^[84]

脂質二重層は、すべての生体細胞において重要な構造であり、区画の分離やシグナル伝達など、多くの機能を持っています。原核生物のタンパク質チャネルの場合、MscS と MscL は両方とも脂質二重層の張力によって制御されるため、このような複雑な構造において重要な役割を果たしていることが示唆されます。

膜二重層の張力は広範囲に研究されており、脂質の単純な固有特性は、MSチャネルの開状態、中間状態、閉状態の自由エネルギーへの寄与を説明できる。二重層は、張力を変換し、徹底的な変形を防ぐことを可能にするさまざまな特徴を持っている。最初の特徴は「脂質二重層の平面流動性」であり、これは、脂質二重層内の平面張力が細胞骨格相互作用がない場合に均一に感じられることを意味する。脂質分子の間には、脂質二重層の変化を防ぐ特定の空間がある。^[85]

MSチャネルのゲーティングにおける膜変形の寄与は、二重層の平面の変形と二重層の厚さの変形の2種類に分けられる。また、構造の変化を伴うプロセスにおいては、プロセス自体の自由エネルギーも重要な要素である。ゲーティング中にこのイベントを説明する主なプロセスは、疎水性ミスマッチと膜の湾曲である。脂質二重層の張力の自由エネルギーは、チャネルのゲーティングに必要なエネルギーと同程度であると計算されている。^[86]

別の研究では、疎水性テールの長さが機能とさまざまな状態のサポートに影響することが示され、ホスファチジルコリン（PC）18はMscLチャネルの開状態をより安定させ、PC 14は中間状態を安定化し、PC 18とリゾホスファチジルコリン（LPC）の混合物は閉状態を安定化し、^[84]二重層の厚さ（炭素テールの長さが16、18、20の場合）がチャネル機能に影響を与えることが示唆されています。結論として、膜の環境からのエネルギーは、チャネルゲーティングの総エネルギーにおいて重要な役割を果たします。

真核生物では、最もよく知られている機械受容イオンチャネルの2つは、カリウムチャネルTREK-1とTRAAKであり、どちらも哺乳類のニューロンに見られます。

最近、新しい機械受容性イオンチャネルファミリーがクローン化され、2つの哺乳類メンバー、PIEZO1とPIEZO2がクローン化された。^[87]これらのチャネルは両方とも、重要な機械感覚機能を持つ器官である肺と膀胱で発現している。Piezo1は皮膚と赤血球でも発現しており、その機能獲得変異は遺伝性乾皮症を引き起こす。^[88] Piezo2は背根と三叉神経節の感覚ニューロンで発現しており、触覚に役割を果たしている可能性があることを示している。Piezo2の変異は、遠位関節拘縮症と呼ばれるヒトの病気に関連している。^[89]

MS チャネルは原核生物の膜に遍在的に発現しており、その重要性を示唆している。細菌と古細菌ではこれらのチャネルの機能は保存されており、膨圧調節に役割を果たしていることが実証されている。真核生物では、MS チャネルは五感すべてに関与している。主なファミリーは TRP であり、その良い例の 1 つは聴覚プロセスに関与する有毛細胞である。音波がステレオシリアを偏向させると、チャネルが開く。これはスプリングのようなテザー ゲーティング メカニズムの一例である。最近の研究では、未処理の間葉系幹細胞が周囲のマトリックスの弾性に基づいて特定の系統にコミットするという、機械感受性経路の新しい役割が明らかになった。^[90]

MSは抗生物質の潜在的な標的としても示唆されており、この考えの背後にある理由は、McsSとMscLはどちらも原核生物間で高度に保存されているが、動物ではその相同体が発見されていないため^[92]、さらなる研究の例外的な可能性を秘めているからです。

哺乳類のニューロンでは、イオンチャネルが開くと求心性ニューロンが脱分極し、十分な脱分極を伴う活動電位が発生します。 ^[52]チャネルは、原核生物モデルと哺乳類の有毛細胞モデルの2つの異なるメカニズムに反応して開きます。^{[55] [56]}伸張活性化イオンチャネルは、振動、圧力、伸張、触覚、音、味、匂い、熱、音量、視覚を検出することが示されています。^{[53] [54] [57]伸張活性化イオンチャネルは、ENaC/DEGファミリー、TRPファミリー、K1選択ファミリーの3つの異なる「スーパーファミリー」に分類されています。これらのチャネルは、}血圧調節などの身体機能に関与しています。^[60]これらは多くの心血管疾患に関連していることが示されています。^[56]伸張活性化チャネルは、1983年にファルグニ・グハレイとフレデリック・サックスによってニワトリの骨格筋で初めて観察され、その結果は1984年に発表されました。^[93]それ以来、伸張活性化チャネルは細菌からヒト、植物に至るまでの細胞で発見されています。

これらのチャネルの開口は、ニューロンが圧力（多くの場合、浸透圧と血圧）に反応して内部環境のイオンの流れを調節する上で中心的な役割を果たします。^[55]

以下は、これらのチャネルの特性、機能、メカニズム、その他の特徴を研究するために最も頻繁に使用される手法の短いリストです。

• パッチクランプ: 単一細胞記録。
• 欧州委員会
• 分子動力学シミュレーション: システムの原子変動の決定。
• 原子間力顕微鏡：膜の機械的力。
• マイクロピペット吸引：細胞への圧力。
• 3Dシミュレーション

• 突然変異誘発

伸張活性化イオンチャネルの細胞骨格と細胞質外マトリックスに関する実験により、これらの構造は機械的伝達において重要な役割を果たすことが示されています。^[53]成人の心臓細胞に関するそのような実験の 1 つでは、1 Hz/1 µm で 2 本のピペットで圧迫されている細胞の全細胞記録が行われました。この圧迫は、5 分後に大きな脱分極が観察されるまで電流を生成しませんでした。その後、細胞はあらゆる圧縮に対して非常に敏感になり、次の数分間で徐々に感度が低下しました。^[60]研究者は、最初は細胞骨格がチャネルからの圧迫による機械的変形を緩衝していたと仮定しました。5 分後の脱分極は細胞骨格のパチンという音であり、その後チャネルが機械的変形を感知して刺激に反応するようになりました。研究者は、チャネルが自己修復する数分間に細胞骨格が自己修復し、圧迫刺激に新たに適応しているに違いないと考えています。^[60]

ASICサブユニットには、ASIC1a、ASIC1b、ASIC2a、ASIC2b、ASIC3、ASIC4の6つが知られており、2つの膜貫通ドメイン、細胞外ループと細胞内ループ、C末端とN末端を持っています。これらのASICサブユニットは、さまざまな速度論、pH感受性、組織分布、薬理学的特性を持つテトラマーを形成する可能性があります。^[53]

TRPスーパーファミリーには、 TRPC（標準）、TRPV（バニロイド）、TRPM（メラスタチン）、TRPP（ポリシスチン）、TRPML（ムコリピン）、TRPA（アンキリン）、TRPN（NOMPC類似）の7つのサブファミリーがあります。^[53] TRPタンパク質は通常、S1、S2、S3、S4、S5、S6の6つの膜貫通ドメインで構成され、S5とS6の間には孔があります。これらには細胞内N末端とC末端が含まれており、テトラマーを形成し^[61]、長さとドメインが異なります。^[53]チャネル内には、タンパク質間相互作用を媒介する構造タンパク質であるアンキリンがあり、ストレッチ活性化チャネル開口のテザーモデルに寄与していると考えられています。D . melanogasterのメカノトランスダクションで同定され、TRPNサブファミリーのメンバーであるNOMPCには、比較的多くのアンキリンが含まれています。^[55]

K2Pチャネルは6つのサブファミリーから構成され、4つの膜貫通ドメインを含み、ドメイン1と2の間と3と4の間にそれぞれ2つの孔を形成します。K2Pチャネルには、短いN末端ドメインと長さの異なるC末端ドメインも含まれています。また、ドメイン1とドメイン1と2の間に形成された最初の孔の間には、大きな細胞外リンカー領域があります。^[53]

TRPチャネルは典型的には非選択的であるが、少数はカルシウムイオンまたは水和マグネシウムイオンに選択的であり、膜貫通タンパク質から構成される。多くのTRPチャネルは電圧変化、リガンド結合、または温度変化によって活性化されるが、^[53]一部のTRPチャネルは機械的伝達に関与しているのではないかと仮説が立てられている。^[56]例としては、肝臓、心臓、肺、気管、精巣、脾臓、唾液腺、蝸牛、血管内皮細胞など、さまざまな組織で機械的負荷を媒介するTRPV4 ^[56]や、筋肉の機械感覚に関与するTRPC1およびTRPC6が挙げられる。TRPC1は、心臓、動脈、骨格筋の心筋細胞で発現している。 TRPC1は、細胞の小胞体におけるカルシウム枯渇後のカルシウム流入に関与する非選択的な「ストア作動性イオンチャネル」（SOC）であると広く考えられている。 ^[95] TRPC6は、心血管系で発現するカルシウム透過性の非選択性陽イオンチャネルである。TRPC6は、機械的および浸透圧的に誘導される膜伸張のセンサーである可能性があり、膜張力によって直接制御される可能性がある。^[95]その他の例としては、哺乳類のニューロンに見られ、タンデムポアドメインクラスのカリウムチャネルとして分類されるTREK-1およびTRAAK ^{[96] [97]および「MID-1」（「MCLC」または}CLCC1としても知られる）^{[98] [99]がある。}

6つのK2Pチャネルサブファミリーは、膜伸張、熱、pH変化、カルシウム流入、タンパク質キナーゼなど、さまざまな物理的、細胞的、薬理学的刺激によって制御されます。^[53]

伸張活性化イオンチャネルは、私たちの体のさまざまな領域で重要な機能を果たします。圧力依存性筋原性収縮抵抗動脈は、動脈の平滑筋の調節にこれらのチャネルを必要とします。^[54]これらは動物の容積感知や血圧調節に使用されていることがわかっています。^[60]細菌はMscLおよびMscSチャネルを介して静水圧を軽減することが示されています。 ^[60]

伸張活性化イオンチャネルは主要な病状と相関関係にあることが分かっています。これらの病状としては、不整脈（心房細動など）^{[60] 、} 心臓肥大、デュシェンヌ型筋ジストロフィー^[54]、その他の心血管疾患^[56]などが挙げられます。

ガドリニウム（Gd ³⁺）やその他のランタノイドは、伸張活性化イオンチャネルの機能を阻害することが示されている。チリローズタランチュラ（Grammostola rosea、別名 G. spatulata）から単離されたペプチド毒素、メカノトキシン4（GsMTx4）は、細胞外からこれらのチャネルを阻害することが示されているが、すべての伸張活性化イオンチャネルを阻害するわけではなく、特に2pチャネルには影響を及ぼさない。^[60]

• 多発性嚢胞腎。
• 心房細動

MSチャネルの機能異常は次のような症状を引き起こす可能性がある: ^[25]

• 神経疾患
• 筋肉の変性。
• 不整脈
• 高血圧。

• 機械感覚
• 電位依存性イオンチャネル
• リガンド依存性イオンチャネル
• 脂質依存性イオンチャネル