暖血动物（恒温动物）能够维持相对稳定的体温，但无法忍受极端高温或低温。高温会导致蛋白质不稳定并降解，甚至引发死亡。然而，一些细菌和古菌却能在极端高温环境中繁殖。例如，最初在意大利发现的古菌Pyrobaculum aerophilum能够在100摄氏度的水中生长。

发表在《PLoS Biology》杂志网络版上的一项研究中，加州大学洛杉矶分校的Todd Yeates及其同事分析了驱动这种耐热性的机制。通过对线虫基因组序列和蛋白质结构数据的分析，研究人员解答了嗜热细菌和古菌如何在高温下维持蛋白质稳定性和活性的问题。

研究人员发现，P. aerophilum和其他嗜热细菌的蛋白质含有大量二硫键。这种共价键已知能提高蛋白质的稳定性。通过分析199个原核基因组的序列以及已知三维结构的蛋白质，他们构建了结构模型，揭示了二硫键最可能形成的时间。结果发现，嗜热生物的基因组中更倾向于形成二硫键。为了验证这些基因组预测，研究人员解析了P. aerophilum中一个蛋白质的结构——该蛋白质确实由三个二硫键加固。

二硫键在多细胞生物的细胞外部或细胞间更为常见。这些原核生物中高水平二硫键的发现挑战了关于二硫键形成机制的传统理论。Yeates及其同事的研究是理解蛋白质如何依靠二硫键抵御高温并在高温下行使功能的重要飞跃。