细胞膜上的蛋白质含有一个或多个片段，称为跨膜结构域(tmd)。这些tmd插入膜是生产新的膜蛋白的关键步骤。在真核细胞(有细胞核的细胞)中，这种插入过程主要发生在一个细胞器上——内质网(ER)。在这里，当tmd从产生蛋白质的核糖体中出现时，它们被整合到膜中。几十年来，公认的观点是TMD插入是通过Sec61蛋白复合体发生的，这与将蛋白转运到内质网内部的机制相同。然而，Smalinskaitė等和Sundaram等在《自然》杂志上的文章现在对这一认识提出了挑战。

这两篇论文表明，当核糖体插入具有多个tmd的膜蛋白(称为多通道蛋白)时，它们不仅招募Sec61复合体，还招募其他膜蛋白，形成一个称为多通道转座(MPT)的集合。此外，Smalinskaitė等人报告了一个显著的发现，即触发MPT组装的一些多通道蛋白完全不通过经典的Sec61复合体而被插入膜。这些研究推翻了目前的想法，即tmd通常是由Sec61复合体单独插入膜。研究结果表明，事实上，随着蛋白质合成的进行，TMD整合的责任转移到了MPT。

已确定Sec61复合物在膜蛋白插入中起作用。然而，目前的一些作者在之前的工作中发现了其他的ER膜蛋白，它们似乎也与多通道膜蛋白的产生相关。Smalinskaitė等和Sundaram等现在证实，这些其他蛋白质是三个核糖体结合复合物(称为GEL、PAT和BOS)连接网络的一部分。这些复合体位于膜上靠近Sec61复合体的位置，共同形成MPT(图1)。删除MPT的组分会影响多通道膜蛋白的正确插入，但不会影响带有单一TMD的膜蛋白的插入，这证实了这些MPT组分参与了多通道蛋白的形成。

 Assembly surprise for membrane proteins (gou5juan.com)

图1|蛋白插入动物细胞器膜。a, b，当核糖体产生膜蛋白时，一个被称为跨膜域(TMD)的片段插入到内质网(ER)膜的过程可以通过蛋白质复合体Sec61(横断面显示)介导。在这个成熟的过程中，TMD通过Sec61中央孔的侧孔进入膜，称为侧门。证据表明，一些tmd(尽管通常不是蛋白质的前几个tmd)是通过替代过程插入的。这需要一种叫做MPT的复合物，由BOS、GEL和PAT三种复合物组成。MPT占据了OST通常占据的位置，当MPT与Sec61复合体结合时，侧门关闭。

有趣的是，MPT并不是在多通道膜蛋白组装中唯一新发现的参与者。ER中的一个复合物称为EMC，在核糖体与Sec61复合物对接之前，将某些蛋白质的第一个TMD插入膜。

Smalinskaitė等人和Sundaram等通过确定整合过程中不同阶段停滞的中间产物，研究了多通道蛋白插入的进展。作者发现合成多通道膜蛋白的核糖体首先与已建立的插入机制相互作用。这种机制不仅包括Sec61复合体，还包括一个功能不明确的复合体(称为TRAP)和寡糖转移酶复合体(OST)，后者在大多数插入的蛋白质中添加糖基。

然而，一旦含有1到3个tmd的蛋白质的初始片段被整合到膜中，MPT就被募集到核糖体中，并且这种结合在插入其他tmd的过程中被保留。MPT与OST相对于核糖体占据相同的位置，因此MPT的募集需要OST从插入装置中移位。核糖体相关插入装置的重塑似乎是由正在合成的多通道蛋白的未知特征触发。未来研究的一个明显挑战是阐明插入膜的蛋白质是如何驱动这些变化的。

Smalinskaitė等报道，一旦MPT组装完成，Sec61复合体就不再参与tmd整合到膜中。这一结论的第一个证据是结构性的。Sec61复合物形成一个跨膜通道，使其能够执行将蛋白转运到内质网和整合tmd的双重功能。水溶性蛋白通过通道穿过膜，而tmd通过打开复合物的侧“缝”(称为侧门8)而从通道进入膜(图1)Smalinskaitė等人表明，募集MPT锁住了这一侧门，从而阻止了tmd通过Sec61插入。

第二个证据来自对mpt招募的多通道蛋白的膜插入的实验，其中第一个TMD是由EMC而不是Sec61插入的。Smalinskaitė等人报道，Sec61抑制剂不影响这些蛋白插入膜。因此，存在mpt招募的多通道蛋白，它们可以在任何阶段不通过Sec61复合体而进入膜。综上所述，这些观察结果表明，在多通道膜蛋白形成的后期阶段，MPT从Sec61(或在某些情况下，从EMC)接管了TMD插入的作用。

这两篇论文中的观察结果提出了一个修正的多通道蛋白生产模型。在这种情况下，核糖体最初与包含Sec61、OST和TRAP的复合体相关，这与目前膜蛋白形成的模型一致。然而，只有底物蛋白的前几个tmd被Sec61复合物整合到膜上。此时，OST与核糖体分离，由MPT取代，MPT取代Sec61的膜蛋白插入。对于第一个TMD被EMC整合的多通道蛋白，Sec61复合体可能根本不参与TMD整合，而是用于将核糖体对接到膜上，以允许随后的MPT组装。

MPT的不同成分在膜蛋白插入中的作用，以及它们与插入蛋白的相互作用是如何组织的，还有待确定。PAT复合物可能将tmd中的任何高度极性区域与非极性膜环境隔离开来，直到它们能够被埋没在完全组装的蛋白质的内部6。凝胶复合物的一个亚单位类似于一种具有tmd插入活性的细菌蛋白5，因此可能是将tmd“喂养”到膜上的良好候选分子。

并非所有MPT成分在非动物真核生物中都有明显的等价物。这就提出了为什么动物多通道蛋白需要一个比其他真核生物更复杂的生物合成装置的问题。