A conformação nativa de uma proteína é formada por interações entre as cadeias laterais dos seus aminoácidos constituintes. Quando os aminoácidos não podem formar essas interações, a proteína não se pode dobrar por si mesma e precisa de chaperonas. Notavelmente, as chaperonas não transmitem nenhuma informação adicional necessária para o enovelamento dos polipeptídeos; a conformação nativa de uma proteína é determinada unicamente pela sua sequência de aminoácidos. As chaperonas catalisam o enovelamento da proteína sem fazerem parte da proteína dobrada.
Os polipeptídeos desdobrados ou parcialmente dobrados, que são frequentemente intermediários na via de enovelamento, são estabilizados por chaperonas, levando ao estado final corretamente dobrado. Sem chaperonas, os polipeptídeos desdobrados ou parcialmente dobrados podem dobrar erradamente ou formar agregados insolúveis. Isto é particularmente observado em proteínas nas quais o C-terminal ou carboxi é necessário para a dobragem correta do N-terminal ou amino. Nesses casos, uma chaperona pode ligar-se e estabilizar a parte N-terminal do polipeptídeo em uma conformação desdobrada até que o resto da cadeia peptídica seja sintetizada e toda a proteína possa dobrar corretamente.
As chaperonas também podem estabilizar cadeias polipeptídicas desdobradas, à medida que são transportadas para organelos subcelulares. Por exemplo, durante a transferência de proteínas para as mitocôndrias do citosol, é mais fácil para conformações parcialmente desdobradas serem transportadas através da membrana mitocondrial. Durante o transporte, os polipeptídeos parcialmente desdobrados são estabilizados por chaperonas.
Além disso, as chaperonas desempenham um papel importante na montagem de proteínas que têm uma estrutura complexa, como as proteínas com múltiplas subunidades. Estas proteínas incluem várias cadeias polipeptídicas, cada uma das quais precisa ser dobrada corretamente e depois montada de forma específica. Nos processos envolvidos, as chaperonas ajudam no enovelamento da proteína e na estabilização de componentes não associados quando outras partes da proteína estão a ser montadas.
