Protein ikincil yapısı
Protein > Protein ikincil yapı öngörüsü

Ayrıca bakınız: Protein yapı öngörüsü
Protein üçüncül yapısını sadece amino asit dizisine dayanarak öngörmek çok zorlu bir problemdir (bakınız protein yapı öngörüsü), ama basit ikincil yapı tanımlamalarını kullanmak daha çözümlenebilir bir problemdir ve uzun zamandır bir araştırma konusu olmuştur.
8-halli DSSP şifresi, bir proteindeki hidrojen bağlanma örüntülerindeki çeşitliliğin bir sadeleştirmesidir. Buna rağmen, ikincil yapı öngörü yöntemlerinin çoğu, daha da ileri giderek, bunları üç ana hâle indirgerler: Sarmal, Yaprak ve Sarım. 8 halden 3 hale dönüşümün nasıl yapıldığı yöntemden yönteme değişir. İkincil yapı öngürüsünün ilk geliştirilen yöntemleri, her bir amino asitin sarmal veya yaprak oluşturma eğilimine dayanıyordu; bazen buna ek olarak, ikincil yapı elemanlarının oluşum serbest enerjisini kestirmek için kurallar da dahi ediliyordu. Bu yöntemler, bir amino asit kalıntısının üç hâlden (sarmal/yaprak/sarım) hangisini benimseyeceğini öngörmekte %60 oranında başarılıydı. Daha sonraları, çoklu dizi hizalamasından yararlanılarak doğruluk oranında önemli bir artış elde edildi (%80'e). Evrimsel olarak birbiriyle ilişkili olan proteinlerin belli bir pozisyonda (ve onun civarında, tipik olarak her iki tarafındaki 7 pozisyonda) yer alabilecek tüm amino asit kalıntılarının dağılımını bilmek, o konum yakınındaki yapısal eğilimler hakkında çok daha iyi bir fikir verir. Örneğin, bir proteinin belli bir konumundan bir glisin olması, orada bir rastgele sarım olduğunu ima edebilir. Ancak, çoklu dizi hizalaması kullanılarak, bir milyar yıllık evrimsel mesafe ile birbirine akraba olan proteinler incelendiğinde, bu proteinlerin %95'inde, o konumda (ve yakın pozisyonlarda) sarmal tercih eden amino asitlerin bulunduğu görülebilir. Üstelik, o ve yakınındaki konumlardaki ortalama hidrofobisite, aynı dizi hizalaması ile incelendiğinde, kalıntıların solvent erişilirliğinin bir α-sarmal yapı ile tutarlılık gösterdiği görülebilir. Bu bilgiler toplu olarak değerlendirildiğinde, söz konusu proteindeki glisinin rastgele sarım değil, α-sarmal bir yapıya ait olması muhtemel bulunur. Mevcut tüm verileri katıştırarak 3-hâlli bir öngörü yapan çeşitli yöntemler vardır, bunların arasında yapay sinir ağları, gizli Markov modelleri ve destek vektör makinaları bulunur. Modern öngörü yöntemleri ayrıca her bir pozisyon için bir güven skoru da verir.
İkincil yapı öngörülerinin karşılaştırmalı olarak değerlendirildiği, örneğin EVA EVA deneyi gibi, çeşitli girişimler vardır. Yaklaşık 270 haftalık bir deneme süreci sonucunda, hâlen en hatasız yöntemler PSIPRED21 Temmuz 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., SAM, PORTER, PROF 27 Kasım 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. ve SABLE 14 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. olarak belirlenmiştir. İlginçtir, bu farklı yöntemlerin konsensusunu alarak daha iyi bir sonuç çıkmamaktadır. β-yaprakların öngörüsü hâlâ ilerlemeye ihtiyaç gösteren bir konudur; güvenle β-yaprak olduğu öngörülen amino asit kalıntılarının çoğunlukla gerçekten öyle oldukları bulunmuştur, ama bu yöntemler bazı β-yaprakları kaçırmaktadır, yani sahte negatifler vardır. Öngürü doğruluğunun muhtemelen %90 seviyesinde bir üst sınır vardır, DSSP'nin ikincil yapı sınıflarını (sarmal/yaprak/sarım) PDB yapıları ile eşleştirmesinin ayrıntıları nedeniyle.
Hatasız ikincil yapı öngörüsü, çok basit homoloji modelleme vakaları haricinde, üçüncül yapının öngörüsü için temel bir unsurdur. Örneğin, 6 ikincil yapı elemanlı βαββαβ örüntüsü, ferredoksin katlamasının imzası sayılır.