在几乎所有生命体细胞中，编码膜蛋白的基因占细胞基因组的20％至30％。膜蛋白从介导细菌中的抗药性到促进人体中复杂的线粒体呼吸链，在生命过程中执行着各种关键的过程。研究处于天然状态的镶嵌在膜中的蛋白组件对于理解疾病机制和提供新的治疗靶标至关重要。

  随着结构生物学的发展，低温电子显微镜和质谱的进步，揭示了膜蛋白的新结构和作用。膜蛋白存在于脂质双分子层中，现有的研究通常从脂质双分子层中提取膜蛋白，这通常会破坏膜蛋白组件完整性，并且改变它们的结构和功能特性。因此，通过表面活性剂和化学试剂提取的膜蛋白化学计量和脂质结合性质一直存在争议。最近，一篇发表于《Science》的文章发明了一种研究天然状态下膜蛋白的方法，为膜蛋白的研究开启新的道路。

  该项研究由英国牛津大学和伦敦帝国理工学院等研究机构的研究人员共同完成，该方法通过制备囊泡，超声破碎囊泡，在高电场中将膜蛋白组件完整地直接喷射出去，通过后续的质谱进行鉴定分析。研究中通过喷射膜蛋白法，在大肠杆菌外膜中确定了β-barrel assembly machinery（BAM）中的伴侣-孔蛋白的结合以及脂质的互作；观察了桥接内膜和外膜的外排泵，并且鉴定了内膜上TonB的五聚体孔，以及与F1FO三磷酸腺苷（ATP）合成酶相关的蛋白质传导通道SecYEG；观察到来自Bos taurus的完整线粒体膜产生的呼吸复合物和ADP（二磷酸腺苷）/ ATP转位酶（ANT-1）的脂肪酸结合二聚体。这些研究结果突出了天然膜环境对保留膜蛋白质组的小分子结合、基相互作用和相关伴侣蛋白的重要性。

  尽管从天然膜向真空中喷射膜蛋白组还在研究中，但该文提供的数据建立了无表面活性剂和化学试剂的质谱方法，避免了使用这些试剂带来的潜在影响。与此同时，该研究以无与伦比的质量分辨率获得不同膜隔室的蛋白质集合，能够在其天然膜环境中对靶标复合物上的药物和疾病相关突变的影响提供新观点。