机械力是一种能够被生物体感知的、重要的物理信号，常见的机械力感受过程包括听觉和对触摸的感知等等。生物体是通过各种机械力感受器来感受机械力的。机械力敏感的离子通道（mechanosensitive ion channel）就是一种在所有生命体内都存在的重要的机械力感受器，它们可以把机械力这种物理信号转化为电信号，从而进行传递及引发下游生理反应。根据机械力的感受机制，人们把这些离子通道分为两大类：感受膜传递的机械力（比如Piezo，K2P，MscL等）及感受细胞骨架传递的机械力（比如NOMPC）。有些机械力敏感的离子通道和渗透压感受及应激相关，比如细菌中的MscL等通道。在2014年，两个研究组独立发现拟南芥中的OSCA1.1及OSCA1.2通道与植物渗透压的感受相关，并且记录到了高渗引起的全细胞电流和钙内流，本项研究正是在该基础上开展的。
本项研究的作者们首先发现高渗引起的OSCA1.1全细胞电流很小，不便于重复刺激和长时记录，进而尝试用负压激活的方式来刺激通道。幸运的是，作者们发现在inside-out膜片钳记录电极内施加负压可以获得较大的，稳定的OSCA1.1依赖的电流。为了研究OSCA感受机械力的模式，作者首先用可以抑制NOMPC电流的微管多聚抑制剂来处理inside-out记录膜片，发现电流变化不大。相比之下，加入锥形磷脂Lyso-PC能有效地使通道易于开放，进而证明了该离子通道是通过感受膜传递的机械力而激活的。作者们随后通过冷冻电镜的方法解析了该通道在3.5Å的结构。该结构清晰地显示了OSCA1.1通道是一个同源二聚体，每个亚基有11个跨膜螺旋。令人惊讶的是，该通道M1-M10跨膜螺旋的结构与TMEM16家族蛋白的结构很相似，但没有序列同源性。TMEM16家族成员包括了著名的钙离子激活的氯离子通道（TMEM16A）及钙离子激活的磷脂翻转酶（TMEM16F）等。但是，在TMEM16家族中保守的钙结合位点在OSCA中并不保守。OSCA通道的电子密度显示，每个单体亚基内有一个凹陷，而该凹陷的位置正好对应于TMEM16A通道的孔道区的位置。
作者进一步通过分子动力学模拟，发现在有机械力刺激的条件下，该区域有变大的构象变化。据此，作者们推测了OSCA孔道区的位置。随后，作者筛选到了两个位于该区域的OSCA突变体，可以改变单通道电导，进一步验证了对孔道区位置猜测的正确性。此外，作者们又鉴定了拟南芥中的OSCA3.1蛋白是一种可以感受更高压力范围的机械力敏感的离子通道，并解析了其分辨率为4.8Å的结构，该结构和OSCA1.1 通道的结构极为相似。通过序列比对及突变体功能分析发现，OSCA3.1与OSCA1.1在M0上的两个不同的氨基酸可能与其感受不同的压力范围有关。最后通过与TMEM16A通道不同门控状态下结构进行比较及突变体的电生理记录结果，发现M6螺旋可能在OSCA响应机械力而开放的过程中，发生了与TMEM16A相似的构象变化。从而，作者们提出了该新型机械力敏感的离子通道的工作机制模型。OSCA隶属于TMEM63家族，该家族广泛分布于真菌、植物、动物及人体。OSCA通道机械力敏感性质的鉴定对于进一步研究TMEM63家族蛋白的功能具有重要意义。此外，由于听觉相关的TMC通道与TMEM16A通道结构有相似性，OSCA通道结构与功能研究对于TMC通道的进一步研究有促进意义。
