结构生物化学/蛋白质稳态
该术语指的是“蛋白质稳态”，其中一个生物途径系统导致蛋白质的正常功能。该系统被称为蛋白质稳态网络，它负责成功的蛋白质运输、蛋白质的正确折叠以及错误折叠蛋白质的消除。导致蛋白质功能异常的因素包括遗传疾病和环境压力。对蛋白质稳态网络的更多了解还有待发展，但研究人员已经研究了一些途径，以创建药物剂并为这些蛋白质异常提供治疗方法。用于修饰网络途径的药物剂被称为蛋白质调节剂，它们以特定方式影响途径。例如，抗生素格尔德霉素已知是伴侣蛋白HSP90的抑制剂。HSP90伴侣蛋白参与蛋白质折叠的网络途径，HSP90在协助蛋白质折叠方面的成功导致细胞增殖。癌细胞对HSP90抑制剂更敏感，因此，通过使用格尔德霉素作为蛋白质调节剂来抑制HSP90功能将导致癌细胞死亡。关于HSP90抑制剂的更多研究仍在进行中，以提出针对癌症的治疗方案。虽然参与蛋白质调节的途径数量很多，但对这些途径的详细研究将导致成功的治疗方法，以确保蛋白质稳态。
一些可能由蛋白质稳态引起的疾病包括帕金森病、阿尔茨海默病和囊性纤维化。这些疾病可能是由于蛋白质稳态网络应对错误折叠易感蛋白、衰老或环境压力的能力下降造成的。
蛋白质稳态网络及其网络也受整合的信号通路控制。这些信号通路能够最大化网络的容量，以确保蛋白质功能的一致性和正确性。一些信号通路示例包括调节蛋白质合成、聚集以及蛋白质稳态降解途径的通路。
为了使蛋白质稳态网络正常且稳定地运行，许多相互作用有助于监控和促进成功蛋白质折叠的过程。
1. 蛋白质稳态网络由核糖体、伴侣蛋白、聚集酶和去聚集酶组成，它们控制着蛋白质折叠。还有一些特殊的途径，如泛素-蛋白酶体系统、内质网相关降解系统、蛋白酶、自噬途径等，它们负责蛋白质的降解。
2. 线粒体、衰老、热休克反应和未折叠蛋白反应等信号通路会影响蛋白质稳态网络中蛋白质折叠的过程。这可能是最直接的影响，可以改变蛋白质的折叠和稳定性。
3. 外部影响包括代谢产物、生理压力、遗传学和表观遗传学，它们会影响蛋白质稳态网络的整体活性。这些影响也会改变蛋白质折叠过程，但一些影响，如代谢产物和生理压力，可以通过使用药理学伴侣蛋白和蛋白质稳态调节剂来预防。
在细胞内部，周围环境充满了许多隔室，空间不足会导致聚集。聚集与毒性水平有关，在细胞应对化学、物理和代谢相关的压力时，最重要的是要保持平衡。
蛋白质的总能量受蛋白质稳态网络的折叠方面的影响。蛋白质的能量水平通过利用折叠酶和伴侣蛋白来减少聚集和改善折叠来实现良好的分布。帮助折叠的伴侣蛋白和酶会附着在中间分子和过渡状态上。
蛋白质稳态网络的状态和功能直接影响蛋白质的功能性能，蛋白质通常会获得细胞内帮助来进行蛋白质折叠。
蛋白质稳态，作为“蛋白质稳态”，必须保持稳定水平的活性才能在细胞内正常发挥作用。蛋白质稳态边界是指蛋白质为了在一个给定的蛋白质稳态网络中实现一定程度的功能，必须具有的折叠能量。这种蛋白质稳态边界可以通过药理学伴侣蛋白和蛋白质稳态调节剂来调节。通过调节，蛋白质稳态边界可以扩展，以通过蛋白质稳态调节剂将不稳定的蛋白质（称为节点）包络起来，或者药理学伴侣蛋白可以将节点从蛋白质稳态边界外移动到内部，以稳定节点。如果蛋白质稳态边界没有得到调节，就会出现功能丧失的错误折叠疾病，这可能会造成潜在的危及生命的疾病。
药理学伴侣蛋白（也称为PCs）通过与不稳定节点的外部结合来执行其调节功能，以稳定它。PCs与节点结合后，可以将现在已稳定的蛋白质移动到蛋白质稳态边界内，然后增加蛋白质稳态内的功能，保持稳定水平的活性。这种稳定性然后转化为更少的错误折叠疾病。PCs可以通过三种方式纠正错误折叠疾病
1. 不稳定的节点可以被热力学稳定
2. 可以提高节点的折叠速率，以稳定折叠的过渡状态
3. 通过稳定天然状态来降低错误折叠速率
另一方面，使用蛋白质稳态调节剂（称为PRs）允许扩展蛋白质稳态边界，以容纳许多不稳定的节点（只要这些节点共享相同的蛋白质稳态网络）。通过扩展蛋白质稳态边界，PRs可以通过调节蛋白质稳态网络的组成、浓度和容量来促进蛋白质折叠。除了促进蛋白质正确折叠的稳定蛋白质稳态外，PRs还可以使蛋白质稳态网络为应对代谢压力和衰老做好准备。扩展蛋白质稳态边界有助于提高蛋白质稳态的保护能力，因此扩展有助于为未来的损害做好准备。
蛋白质的总能量受蛋白质稳态网络的折叠方面的影响。蛋白质的能量水平通过利用折叠酶和伴侣蛋白来减少聚集和改善折叠来实现良好的分布。帮助折叠的伴侣蛋白和酶会附着在中间分子和过渡状态上。与过渡状态的结合有助于稳定蛋白质，从而减少错误折叠和聚集。
伴侣蛋白有助于促进更多折叠，并且由于增加了正确折叠和减少了聚集和错误折叠，伴侣蛋白在细胞中起着保护作用。伴侣蛋白被理解为一种大型分子，在聚集模式下会附着在外部疏水区域。伴侣蛋白是特异性的，并且对于不同的隔室是不同的。
总的来说，使用药理学伴侣蛋白和蛋白质稳态调节剂都可以帮助蛋白质稳态网络预防许多功能丧失的错误折叠疾病。但是，使用任一种的优势在于是否将一个不稳定的蛋白质（通过药理学伴侣蛋白）带入或通过扩展蛋白质稳态边界（通过蛋白质稳态调节剂）将一系列类似的不稳定蛋白质带入。
FoldEX和FoldFX都是表示蛋白质稳态边界的模型。FoldEX是一个模型，显示了蛋白质何时会被从内质网中输出，而FoldFX模型显示了蛋白质何时会发挥其功能，因此，蛋白质稳态在那里工作。FoldFX代表蛋白质X功能的折叠。这些模型具有三个维度，包括折叠速率、错误折叠速率和蛋白质的稳定性。
FoldEX模型很重要，因为它为蛋白质输出建立了一个阈值。这个边界以蛋白质的正确和错误折叠速率及其稳定性为特征。如果蛋白质的能量水平与阈值的能量水平相匹配，则蛋白质将被输出。
在健康的细胞中，所有蛋白质通常都位于FoldFX模型的边界内，并且所有酶都正常工作。然而，当有影响蛋白质折叠的疾病或蛋白质稳态运作不佳时，可能会有代表性地位于边界之外的蛋白质，这意味着这些蛋白质功能不正常。
在保守突变中，发生的替换对折叠的动力学或热力学没有很大影响。它实际上并没有太多地影响功能方面，因为与被改变的氨基酸类似的氨基酸的替换与被改变的氨基酸并没有太大区别。在轻微保守的错义突变和氨基酸的消除确实会影响蛋白质折叠的热力学和动力学，因为基因序列中碱基的变化不会改变功能方面。
但是，有方法可以纠正这种情况。一种方法是应用PCs，即药理学伴侣蛋白。药理学伴侣蛋白专门针对位于蛋白质稳态边界之外的蛋白质，并将其推到边界内，使其能够正确折叠并发挥功能。它是通过增加折叠速率、降低错误折叠速率或稳定蛋白质结构来实现的。另一种纠正方法是通过PRs，即蛋白质稳态调节剂。蛋白质稳态调节剂可以扩展或收缩蛋白质稳态屏障，允许更多或更少的蛋白质正确折叠。
Powers, T Evan. Morimoto, Richard. Dillin, Andrew. Kelly, W Jeffrey. Balch E William. 蛋白质稳态缺陷疾病的生物学和化学方法。2009年。生物化学年度评论