结构生物化学/蛋白质稳态
该术语指的是“蛋白质稳态”，其中一系列生物途径导致蛋白质功能正常。该系统被称为蛋白质稳态网络，负责成功的蛋白质转运、蛋白质的正确折叠以及错误折叠蛋白质的消除。导致蛋白质功能不正常的因素包括遗传疾病和环境压力。蛋白质稳态网络的更多知识仍有待发展，但研究人员已经研究了一些途径来创建药物剂并为这种蛋白质异常提供治疗。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，抗生素吉尔丹霉素已知是伴侣蛋白HSP90的抑制剂。HSP90伴侣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会导致细胞增殖。癌细胞对HSP90抑制剂更敏感，因此，使用吉尔丹霉素作为蛋白质调节剂来抑制HSP90功能会导致癌细胞死亡。关于HSP90抑制剂影响的更多研究仍在进行中，以提出治疗癌症的治疗方法。虽然参与蛋白质调节的途径数量众多，但对这些途径的详细研究将导致成功的治疗，以确保蛋白质稳态。
蛋白质稳态可能导致的一些疾病包括帕金森病、阿尔茨海默病和囊性纤维化。这些疾病可能发生在蛋白质稳态网络应对错误折叠易感蛋白质的能力下降、衰老或环境压力导致的结果。
蛋白质稳态网络及其网络也受整合信号通路的控制。这些信号通路能够最大限度地提高网络的容量，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运作并处于稳定状态，有许多相互作用有助于监测和促进蛋白质成功折叠的过程。
1. 蛋白质稳态网络由核糖体、伴侣蛋白、聚集蛋白和解聚蛋白组成，这些蛋白控制蛋白质折叠。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，这些途径处理蛋白质的降解。
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内蛋白质折叠的过程。这可能是改变蛋白质折叠和稳定性的最直接影响。
3. 外部影响包括代谢物、生理压力、遗传学和表观遗传学，这些都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的过程，但其中一些影响，如代谢物和生理压力，可以通过使用药物伴侣蛋白和蛋白质稳态调节剂来预防。
在细胞内，周围环境被许多隔室压缩，空间不足会引发聚集。聚集与毒性水平有关，最重要的是，当细胞处理化学、物理和代谢相关的压力时，必须保持平衡。
蛋白质的总能量受蛋白质稳态网络折叠方面的影响。蛋白质的能量水平通过利用折叠酶和伴侣蛋白来降低聚集并改善折叠，从而实现良好的分布。有助于折叠的伴侣蛋白和酶附着在中间分子和过渡态上。
蛋白质稳态网络的状态和功能直接影响蛋白质的功能表现，蛋白质通常会获得细胞内帮助进行蛋白质折叠。
蛋白质稳态作为“蛋白质稳态”，必须保持稳定的活性水平才能在细胞内正常运作。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物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到包络不稳定的蛋白质（称为节点），方法是通过蛋白质稳态调节剂或药物伴侣蛋白将节点从蛋白质稳态边界外部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，将会出现功能丧失的错误折叠疾病，这可能会导致潜在的危及生命的疾病。
药物伴侣蛋白（也称为PC）通过与外部不稳定的节点结合以稳定其来执行调节。与节点结合后，PC可以将现在稳定的蛋白质移动到蛋白质稳态边界内部，从而增加蛋白质稳态内的功能，保持稳定的活性水平。这种稳定性然后转化为较少的错误折叠疾病。PC可以通过三种方式纠正错误折叠疾病
1. 可以热力学地稳定不稳定的节点
2. 可以提高节点的折叠速度以稳定折叠的过渡态
3. 通过稳定天然状态来降低错误折叠率
另一方面，使用蛋白质稳态调节剂（称为PR）允许扩展蛋白质稳态边界，以容纳许多不稳定的节点（只要这些节点都共享相同的蛋白质稳态网络）。通过扩展蛋白质稳态边界，PR可以通过调整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，PR还可以准备蛋白质稳态网络来应对代谢压力和衰老。蛋白质稳态边界的扩展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滥用做好准备。
蛋白质的总能量受蛋白质稳态网络折叠方面的影响。蛋白质的能量水平通过利用折叠酶和伴侣蛋白来降低聚集并改善折叠，从而实现良好的分布。有助于折叠的伴侣蛋白和酶附着在中间分子和过渡态上。与过渡态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的折叠，并且由于增加了正确折叠并减少了聚集和错误折叠，在细胞中也发挥着保护作用。伴侣蛋白被认为是一种大型分子，它在聚集模式下附着在外部疏水区域。伴侣蛋白是特定的，并且对于不同的隔室是不同的。
总而言之，药物伴侣蛋白和蛋白质稳态调节剂都帮助蛋白质稳态网络预防了许多功能丧失的错误折叠疾病。然而，使用任何一种方法的优势在于，是引入一个不稳定的蛋白质（通过药物伴侣蛋白），还是通过扩展蛋白质稳态边界（通过蛋白质稳态调节剂）引入一系列类似的不稳定的蛋白质。
FoldEX和FoldFX都是代表蛋白质稳态边界的模型。FoldEX是一个模型，显示蛋白质何时从内质网中输出，而FoldFX模型则显示蛋白质何时具有其功能，因此显示蛋白质稳态在哪里起作用。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。该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匹配，则将输出蛋白质。
在健康的细胞中，所有蛋白质通常都位于FoldFX模型的边界内，所有酶都正常工作。但是，当存在影响蛋白质折叠的疾病或蛋白质稳态没有很好地发挥作用时，可能会存在代表位于边界外的蛋白质，这意味着这些蛋白质没有正常发挥作用。
在保守突变中，发生的替换对折叠的动力学或热力学没有重大影响。它对功能方面的影响并不大，因为与被改变的氨基酸非常相似的氨基酸的替换与被改变的氨基酸没有太大区别。在稍微保守的错义突变和氨基酸的消除中，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改变并没有改变功能方面。
但是，有一些方法可以纠正这种情况。一种方法是使用PC或药物伴侣蛋白。药物伴侣蛋白专门针对位于蛋白质稳态边界外的蛋白质，并将其推入边界内，使其能够正确折叠和发挥作用。它是通过提高折叠速率、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PR或蛋白质稳态调节剂。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被正确折叠。
Powers, T Evan. Morimoto, Richard. Dillin, Andrew. Kelly, W Jeffrey. Balch E William. 生物和化学方法用于蛋白质稳态缺陷疾病。2009. 生物化学年度综述