タンパク質凝集
極度の温度やpHの変化、酸化ストレスなどの環境ストレスもタンパク質の凝集をもたらす。こうした疾患の例としてはクリオグロブリン血症が挙げられる。
極度の温度変化はアミノ酸残基間の非共有結合的相互作用を弱めて不安定化する。pHの変化もアミノ酸のプロトン化状態を変化させ、非共有結合的相互作用を強めたり弱めたりする。その結果、相互作用の安定性が低下し、タンパク質のアンフォールディングが引き起こされることがある。
酸化ストレスは活性酸素種などのラジカルによって引き起こされる場合がある。こうした不安定なラジカルはアミノ酸残基を攻撃し、側鎖(芳香族アミノ酸やメチオニンの側鎖)の酸化やペプチド結合の切断を引き起こす。こうした攻撃はタンパク質を適切に保持している非共有結合的相互作用にも影響を与え、タンパク質の不安定化やアンフォールディングが引き起こされる場合がある。
タンパク質の凝集(ぎょうしゅう、英: aggregation)は、天然変性タンパク質やミスフォールドタンパク質(誤ったフォールディングを行ったタンパク質)が細胞内や細胞外に蓄積して塊を形成する生物学的現象である。ミスフォールドタンパク質の凝集体は疾患と関係していることが多い。タンパク質の凝集はALS、アルツハイマー病、パーキンソン病、プリオン病を含む、アミロイドーシスとよばれる広範囲の疾患との関係が示唆されている。
タンパク質は合成後、最も熱力学的に有利な三次元コンフォメーションへとフォールディングし、その状態はネイティブ状態と呼ばれる。このフォールディング過程は疎水効果によって駆動される。タンパク質の疎水的部分は自身をタンパク質の内部に埋め込むことで細胞の親水的環境から自身を隠す傾向がある。そのため、一般的にはタンパク質の外部は親水的となり、内部は疎水的となる。
タンパク質の構造は非共有結合的相互作用や、2つのシステイン残基の間のジスルフィド結合によって安定化される。非共有結合的相互作用には、イオン性相互作用や弱いファンデルワールス相互作用が含まれる。