Proteiners opbygning beskrives på fire niveauer. Hvert af de fire niveauer er beskrevet herunder. Hvis du har et ønske om at finde ud af, hvordan et protein er opbygget, så er du derfor havnet det helt rette sted, da det netop er, hvad du kan finde svar på, hvis du beslutter dig for at læse denne artikel.

Den primære struktur

Det laveste niveau kaldes den primære struktur. Det er den primære struktur, der beskriver aminosyrernes rækkefølge. Den er unik for et bestemt protein og er bestemt af generne. Den primære struktur er også kendt for den kovalente struktur, hvor det vil være en beskrivelse, der også omfatter disulfidbroer.

Den sekundære struktur

Den sekundære struktur dækker over de mønstre, som den såkaldte polypeptidkæde kan være foldet i. Disse kaldes også for strukturelementer, som inkluderer hhv. α-helix og β-strenge, der holdes af hydrogenbindinger eller af β-turns. Der er også en del af kæden, der ikke er foldet, som kaldes for en tilfældig kæde.

Det er aminosyrerne, der bestemmer, hvilke sekundære strukturelementer, der er til stede, eller ikke er til stede, i et protein. Der er nogle aminosyrer, der har en stor tilbøjelighed til at fremme dannelsen af helixer, mens andre fremmer dannelsen af strenge, og så er der også andre, der foretrækker en tilfældig kæde.

Langt de fleste aminosyrer kan dog tvinges til at antage en ufavorabel struktur. Det kræver dog, at de sidder i mellem andre aminsoyrer, der foretrækker netop denne struktur. Der er nogle proteiner, der har et indhold af blot en slags strukturelement, mens der er andre, der i stedet består af en blanding af flere salgs.

Der findes desuden også strukturelementer, der kaldes for motiver, der har vist sig at være evolutionært stabile og gennemgående i flere proteiner.

Den tertiære struktur

Den tertiære struktur er den måde, som de enkelte sekundære strukturelementer er placeret i forhold til hinanden. Fx er en polypeptidkæde bestående af fem helixer sjældent bare fem helixer, der flyder rundt mellem hinanden. I stedet vil de være pakke sammen, så de kan holde fast på en ligand, eller kan forhindre, at vand eller salt kan trænge ind.

De sekundære strukturelementer bliver i et sådant tilfælde holdt sammen hydrogenbindinger, ionbindinger, svovlbroer eller hydrofobe interaktioner.

Der er nogle af de tertiære strukturelementer, der kaldes for domæner og moduler, der har vist sig at være evolutionært stabile. Dertil har de også vist sig at være gennemgående strukturelle elementer for enten den samme, en lignende eller en helt forskellig funktion.

Et eksempel på dette kunne være en beta-barrel, der på dansk hedder en beta-tønde, som er et beta-sheet, der er formet som en cylinder, som derved danner en lukket struktur, der er i stand til at binde ligander som i lipocalinerne.

Den kvarternære struktur

Det sidste niveau af et protein kaldes for den kvarternære struktur. Det er den struktur, der dannes, når der er flere polypeptidkæder, der sammen fungerer som et stort protein. I et sådant tilfælde vil de enkelte polypeptidkæder være kaldet for enten subunits eller underenheder.