プロテインジスルフィドイソメラーゼ
小胞体での酸化還元調節の異常はニトロソ化ストレス(英語版)の増大をもたらす。神経細胞などの感受性細胞では、こうした細胞環境の変化によってチオールを含む酵素の機能喪失が引き起こされる。より具体的には、PDIは活性部位のチオール基に一酸化窒素が付加されることでミスフォールドタンパク質を修正することができなくなり、その結果、神経細胞にミスフォールドタンパク質が蓄積する。こうした現象はアルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患の発症と関係している。
還元型のPDIは還元酵素活性または異性化酵素活性によって、基質に誤って導入されたジスルフィド結合の還元を触媒することができる。還元酵素活性を利用する方法では、誤ったフォールディングを行った基質のジスルフィド結合は、グルタチオンやNADPHからの電子の移動によって還元型システイン残基へと変換される。その後、正しいシステイン残基の間での酸化的なジスルフィド結合の形成を伴う正常なフォールディングが行われる。異性化酵素活性を利用する方法では、各活性部位のN末端近傍で基質分子内での官能基の再配置が行われる。このように、PDIはジスルフィド結合の交換を触媒することができる。