Stabiliteit van natieve toestandenEdit
ThermostabiliteitEdit
Een eiwit gevouwen in zijn natieve toestand of natieve conformatie heeft typisch een lagere Gibbs vrije energie (een combinatie van enthalpie en entropie) dan de ongevouwen conformatie. Een eiwit zal neigen naar laag-energetische conformatie, die de vouwing van het eiwit in de cellulaire omgeving zal bepalen. Omdat veel gelijksoortige conformaties vergelijkbare energieën zullen hebben, zijn eiwitstructuren dynamisch, schommelend tussen een groot aantal gelijksoortige structuren.
Globulaire eiwitten hebben een kern van hydrofobe aminozuurresiduen en een oppervlaktegebied van aan water blootgestelde, geladen, hydrofiele residuen. Deze ordening kan interacties binnen de tertiaire structuur stabiliseren. In gesecreteerde eiwitten bijvoorbeeld, die niet in het cytoplasma baden, helpen disulfidebindingen tussen cysteïneresiduen om de tertiaire structuur in stand te houden. Er is een overeenkomst tussen stabiele tertiaire structuren in eiwitten met uiteenlopende functies en evoluties. Zo is het TIM-vat, genoemd naar het enzym triosefosfaatisomerase, een veel voorkomende tertiaire structuur, evenals de zeer stabiele, dimere, opgerolde spiraalstructuur. Eiwitten kunnen dus worden ingedeeld naar de structuren die zij bezitten. Databases van eiwitten die een dergelijke classificatie gebruiken zijn SCOP en CATH.
Kinetic trapsEdit
Vouwingskinetiek kan een eiwit gevangen houden in een hoogenergetische conformatie, d.w.z. een hoogenergetische tussenconformatie blokkeert de toegang tot de conformatie met de laagste energie. De hoogenergetische conformatie kan bijdragen aan de functie van het eiwit. Zo bestaat het influenza hemagglutinine-eiwit uit één polypeptideketen die, wanneer geactiveerd, proteolytisch wordt gesplitst tot twee polypeptideketens. De twee ketens worden in een hoogenergetische conformatie gehouden. Wanneer de lokale pH daalt, ondergaat het eiwit een energetisch gunstige conformatieherschikking die het in staat stelt het celmembraan van de gastheer te penetreren.
MetastabilityEdit
Sommige tertiaire eiwitstructuren kunnen bestaan in langlevende toestanden die niet de verwachte meest stabiele toestand zijn. Bijvoorbeeld, veel serpines (serine protease inhibitors) vertonen deze metastabiliteit. Zij ondergaan een conformatieverandering wanneer een lus van het eiwit door een protease wordt doorgesneden.
Chaperon-eiwittenEdit
In het algemeen wordt aangenomen dat de natieve toestand van een eiwit ook de thermodynamisch meest stabiele is en dat een eiwit zijn natieve toestand, gegeven zijn chemische kinetiek, zal bereiken voordat het wordt vertaald. Eiwitchaperonen in het cytoplasma van een cel helpen een nieuw gesynthetiseerd polypeptide om zijn natieve toestand te bereiken. Sommige chaperone-eiwitten zijn zeer specifiek in hun functie, bijvoorbeeld proteïne-disulfide-isomerase; andere zijn algemeen in hun functie en kunnen de meeste bolvormige eiwitten bijstaan, bijvoorbeeld het prokaryotische GroEL/GroES-systeem van eiwitten en de homologe eukaryotische heat shock-eiwitten (het Hsp60/Hsp10-systeem).
Cytoplasmatische omgevingEdit
Voorspelling van de tertiaire structuur van eiwitten berust op kennis van de primaire structuur van het eiwit en vergelijking van de mogelijk voorspelde tertiaire structuur met bekende tertiaire structuren in eiwitdatabanken. Hierbij wordt alleen rekening gehouden met de cytoplasmatische omgeving die ten tijde van de eiwitsynthese aanwezig was, voor zover een soortgelijke cytoplasmatische omgeving ook van invloed kan zijn geweest op de structuur van de eiwitten die in de eiwit-databank zijn opgenomen.
Ligand bindingEdit
De structuur van een eiwit, bijvoorbeeld een enzym, kan veranderen bij binding van zijn natuurlijke liganden, bijvoorbeeld een cofactor. In dit geval wordt de structuur van het eiwit gebonden aan het ligand holostructuur genoemd, van het ongebonden eiwit apostructuur.