As proteínas são um dos pilares fundamentais da vida que realizam muitas funções diversas na célula. As proteínas são construídas a partir de aminoácidos. A sequência de aminoácidos é conhecida como a estrutura primária de uma proteína. Interações locais entre aminoácidos individuais fazem com que a cadeia linear se dobre em estruturas secundárias. Interações de aminoácidos distantes levam a um maior enovelamento da proteína—a estrutura terciária. A montagem de múltiplas cadeias dobradas (subunidades) é conhecida como estrutura proteica quaternária.
Aminoácidos que estão ligados em uma cadeia são chamados polipeptídeos. Os aminoácidos são ligados pelos seus grupos amino (–NH3) e carboxilo (–COOH) que formam ligações peptídicas. A cadeia de átomos de carbono e nitrogénio ligados é o esqueleto da proteína, com as cadeias laterais de aminoácidos a sair perpendicularmente. A ordem dos resíduos de aminoácidos na cadeia de polipeptídeos é a estrutura primária.
Os grupos amino e carboxilo do esqueleto da proteína podem formar ligações de hidrogénio. Quando múltiplos resíduos de aminoácidos próximos formam ligações de hidrogénio, estruturas locais como hélices alfa e folhas de configuração beta podem ser formadas. São estruturas localizadas comuns, dando origem à chamada estrutura secundária de uma proteína.
A estrutura terciária de uma proteína descreve o arranjo tridimensional de uma proteína. Para estabilizar uma estrutura terciária, há interação entre resíduos de aminoácidos que podem estar distantes dentro da cadeia de polipeptídeos. As interações podem ser fracas e não covalentes (por exemplo, ligações iónicas, interações hidrofóbicas ou ligações de hidrogénio) ou fortes e covalentes (por exemplo, pontes de dissulfito). Todas as interações contribuem para a forma da proteína e a sua função.
Até agora, considerámos proteínas que são criadas a partir de uma única cadeia de polipeptídeos. Muitas proteínas consistem em subunidades, cada uma formada por uma cadeia de polipeptídeos. A composição e interação de múltiplas subunidades de proteínas são conhecidas como a estrutura quaternária.
