暖血動物（恒溫動物）能夠維持一個相對穩(wěn)定的體溫，但是卻無法忍受強熱或強冷,。太熱的時候,，蛋白質(zhì)會不穩(wěn)定并降解，甚至有時會導(dǎo)致死亡,。但是一些細(xì)菌和古生物卻能夠在極端高溫的環(huán)境下繁殖,。例如最初在意大利發(fā)現(xiàn)的古細(xì)菌Pyrobaculum  aerophilum能夠在100攝氏度的水中繁殖起來。

        公布在本周PLoS  Biology雜志的網(wǎng)絡(luò)版上的一項研究中,，來自加州大學(xué)洛杉磯分校的Todd  Yeates和同事分析了驅(qū)動這種明顯的耐熱性的機理,。通過對線蟲的基因組序列和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究人員回答了有關(guān)這些嗜熱細(xì)菌和古細(xì)菌如何在高溫下維持蛋白質(zhì)的穩(wěn)定和活性的問題,。

        研究人員發(fā)現(xiàn)P.  aedrophilum和其他嗜熱細(xì)菌的蛋白質(zhì)具有許多二硫鍵,。已知這種共價鍵能夠提高蛋白的穩(wěn)定性。

        通過分析199個原核基因組的基因序列和已知三維結(jié)構(gòu)的序列相關(guān)蛋白質(zhì),，他們創(chuàng)造出了能夠揭示出二硫鍵最可能形成的時間的結(jié)構(gòu)模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在嗜熱生物的基因組中偏愛二硫鍵,。為了證明這些基因組預(yù)測信息確實形成了二硫鍵,，研究人員破解了P.  aerophilum的一個蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)——它確實由三個二硫鍵來加固。

        二硫鍵的形成在多細(xì)胞生物的細(xì)胞外部或之間更加常見,。這些原核生物中高水平二硫鍵的發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了有關(guān)二硫鍵形成機制的理論,。而Yeates和同事的這項研究也是人們對蛋白質(zhì)如何依靠起穩(wěn)定作用的二硫鍵來抵御高溫并在高溫下行使功能機理了解的一個大的飛躍。（生物通記者楊淑娟）