TrmB (Табл. 1) – репрессор, у подавляющий экспрессию генов, ответственных за транспорт и метаболизм мальтозы и трегалозы. При связывании этих дисахаридов TrmB репрессирует mal оперон, отвечающий за их метаболизм в нём закодирован соответствующий ABC-транспортер и пермеазы, сам TrmB и другие белки. Репрессия осуществляется прикреплением TrmB к ТАТА боксу оперона [1]. Таким образом, с помощью TrmB осуществляется отрицательная обратная регуляция этого оперона. Исследуемый репрессор выделен из археи Thermococcus litoralis (Рис. 1). Она относится к порядку Thermococcales, представители которого составляют основу морских гипертермофильных сообществ. Как и другие представители порядка, T. litoralis облигатно анаэробна, в качестве источника углерода использует сахара и восстанавливает элементарную серу до H₂S. T. litoralis интересна высоким для порядка GC-составом (56%), а также одной из наиболее термостабильных в порядке ДНК-полимераз, для изучения которой, вероятно, секвенировали геном T. litoralis [2], [3], [4].

У TrmB T. litoralis известна структура только для сахаросвязывающего домена. Для определения структуры ДНК-связывающего был проведён поиск записей о TrmB других видов в UniprotKB (Табл. 3). Было обнаружено, что в порядке Thermococcales есть достоверная информация о TrmB ещё одного вида: Pyrococcus furiosus. TrmB у T. litoralis и P. furiosus практически идентичны, что объясняется горизонтальным переносом генов между этими видами. Однако TrmB P. furiosus также репрессирует оперон, отвечающий за транспорт и метаболизм мальтодекстринов. Для данного белка известна полная структура (Рис. 3). С ДНК TrmB связывается HTH-мотивом [5].

О распространённости TrmB среди архей сложно судить, так как проверка существования предсказанных белков идёт достаточно медленно. Так, по истории записи о TrmB T. litoralis видно, что существование белка было подтверждено через три года после появления записи о нём в UniProtKB, а в Swiss-Prot она была занесена только через 10 лет, хотя это время (2004-2014) включало период наиболее быстрого роста количества рецензированных записей о белках [6].

Степень распространённости белка можно отчасти оценить по размеру содержащих их кластеров. Во всех кластерах Uniref репрезентативной последовательностью является TrmB P. furiosus, так как в записи UniProt о нём приведено больше информации, чем о TrmB T. litoralis. Сидом TrmB T. litoralis тоже не является, так как во всех кластерах есть последовательности, большие по длине. Все 35 последовательностей из наибольшего кластера принадлежат представителям порядка Thermococcales. Это означает, что белки под названием TrmB в других порядках архей не являются гомологичными исследуемому. Но для некоторых из них указана та же функция. Поэтому, вероятно, регуляция mal оперона настолько важна для архей, что осуществляющие её белки возникали в ходе эволюции независимо. Также это косвенно следует из того, что записей о белках с названием TrmB у архей больше, чем записей о белках с HTH-мотивом (хотя скорее всего записей про HTH меньше из-за недостаточной аннотированности записей из TrEMBL, и не для каждого TrmB в записи указан его HTH: в Swiss-Prot наблюдается обратное соотношение).

Для изучения особенностей T. litoralis, связанных с её гипертермофильностью, проведено сравнение её протеома с референсным протеомом мезофильной, но в то же время похожей на T. litoralis археи. Для сравнения был выбран протеом Methanospirillum hungatei; эта архея (Рис. 4) тоже облигатно анаэробна и способна к хемоавтотрофному образу жизни, вместе с T. litoralis входит в тип Euryarchaeota (Рис. 5), но при этом растёт при относительно низких температурах [7]. Предполагается, что при таком выборе количество глобальных отличий протеомов, не связанных с гипертермофильностью T. litoralis, будет наименьшим, и можно будет определить все белки, отвечающие за устойчивость T. litoralis к высоким температурам.

Протеомы сравнивались по долям белков из трёх групп: трансмембранных, ДНК-связывающих и шаперонов (Табл. 3, 4). Значительное различие было обнаружено только для ДНК-связывающих белков: их доля в протеоме T. litoralis оказалась в 1.88 раз больше, чем в протеоме M. hungatei. В то время как схожесть доль трансмембранных белков неудивительна, одинаковое количество шаперонов у обоих архей противоречит ожиданиям: предполагалось, что их роль у гипертермофильной археи более значима. Результат исследования означает, что у T. litoralis устойчивость к высоким температурам достигается в основном за счёт стабилизации структуры ДНК за счёт дополнительных белков. В таком случае фолдинг белков при столь высоких температурах может поддерживаться только за счёт изменений в последовательности шаперонов или сразу всех белков археи. Однако вероятнее всего, что шапероны у T. litoralis слабо изучены и лишь малая их доля отмечена в протеоме.