Die Proteinfaltung ist der Prozess, durch den ein Protein seine funktionelle Form oder "Konformation" erhält. Es ist hauptsächlich ein selbstorganisierender Prozess. Ausgehend von einer zufälligen Spule falten sich die Polypeptide in ihre charakteristische Arbeitsform. Die Struktur wird durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten.
Die Etappen sind:
- Jedes Protein liegt als ungefaltetes Polypeptid oder als zufällige Spule vor, wenn es von einer Sequenz von mRNA in eine lineare Kette von Aminosäuren übersetzt wird. Dieses Polypeptid hat keine entwickelte dreidimensionale Struktur (links in der oberen Abbildung).
- Aminosäuren interagieren miteinander, um eine wohldefinierte dreidimensionale Struktur, das gefaltete Protein, zu erzeugen (rechte Seite der Abbildung). Dies wird als nativer Zustand bezeichnet. Die resultierende dreidimensionale Struktur wird durch die Aminosäuresequenz bestimmt (Anfinsens Dogma).
Ohne seine korrekte dreidimensionale Struktur funktioniert ein Protein nicht. Einige Teile von Proteinen können sich jedoch nicht falten: dies ist normal.
Wenn sich Proteine nicht in ihre ursprüngliche Form falten, sind sie inaktiv und in der Regel toxisch. Es wird angenommen, dass mehrere Krankheiten auf falsch gefaltete Proteine zurückzuführen sind. Viele Allergien werden durch die Faltung der Proteine verursacht, denn das Immunsystem produziert nicht für alle möglichen Proteinstrukturen Antikörper.
