ネイティブステートの安定性
熱安定性
本来の状態に折り畳まれたタンパク質は、一般的に折り畳まれていない状態よりもギブス自由エネルギー（エンタルピーとエントロピーの組み合わせ）が低くなります。 蛋白質は低エネルギーのコンフォーメーションに向かう傾向があり、これが細胞環境における蛋白質のフォールドを決定します。 多くの似たような構造は似たようなエネルギーを持つため、タンパク質の構造はダイナミックで、多くの似たような構造の間を行き来します。
球状タンパク質は、疎水性アミノ酸残基のコアと、水にさらされ、電荷を帯びた親水性残基の表面領域を持っています。 この配置は、三次構造内の相互作用を安定化させる可能性があります。 例えば、細胞質内で洗浄されない分泌タンパク質では、システイン残基間のジスルフィド結合が三次構造の維持に役立っている。 多様な機能と多様な進化を遂げたタンパク質に見られる安定した三次構造には共通点がある。 例えば、トリオースリン酸イソメラーゼという酵素にちなんで名付けられたTIMバレルは、安定性の高い二量体のコイルドコイル構造と同様に共通の三次構造である。 このように、タンパク質はその構造によって分類されることがあります。
Kinetic traps
フォールディング・キネティクスにより、タンパク質が高エネルギーコンフォメーションにトラップされることがあります（高エネルギーの中間コンフォメーションが最低エネルギーのコンフォメーションへのアクセスをブロックする）。 高エネルギーコンフォーメーションは、タンパク質の機能に影響を与える可能性があります。 例えば、インフルエンザのヘマグルチニンタンパク質は単一のポリペプチド鎖であり、活性化されるとタンパク質分解により切断されて2つのポリペプチド鎖を形成する。 この2本のポリペプチド鎖は、高エネルギーのコンフォメーションに保持される。
Metastability Edit
タンパク質の三次構造の中には、期待される最も安定した状態ではなく、長命な状態で存在するものがあります。 例えば、多くのセルピン(セリンプロテアーゼ阻害剤)は、このメタスタビリティを示します。
シャペロンタンパク質
一般的に、タンパク質の本来の状態は熱力学的にも最も安定していると考えられており、化学的な速度論を考慮すると、タンパク質は翻訳される前に本来の状態に到達すると考えられています。 細胞質内のタンパク質シャペロンは、新しく合成されたポリペプチドがネイティブな状態になるのを助ける。 シャペロンタンパク質には、プロテインジスルフィドイソメラーゼのように、その機能が非常に特異的なものもあれば、原核生物のGroEL/GroESシステムのタンパク質や、相同性のある真核生物の熱ショックタンパク質（Hsp60/Hsp10システム）のように、その機能が一般的で、ほとんどの球状タンパク質を助けることができるものもあります。
細胞質環境
タンパク質の三次構造の予測は、タンパク質の一次構造を知り、予測可能な三次構造をタンパク質データバンクの既知の三次構造と比較することに依存しています。
リガンド バインディング
酵素などのタンパク質の構造は、補酵素などの天然のリガンドの結合によって変化することがあります。 このような場合、リガンドと結合したタンパク質の構造をホロ構造、結合していないタンパク質の構造をアポ構造と呼びます。