直到目前，蛋白质的折叠仍还是相当神秘的问题。由于蛋白质的结构错综复杂，所以难以被理解和预测。线性多肽链是如何折叠成复杂的立体结构的呢？对此的答案，只不过是推测而已。实验数据很少是有效的。未折叠的蛋白质和不完全的结构区呈现着随机的螺旋形。被分析的多数折叠转移都是相互纠缠在一起的；而且可用于确定折叠方式的部分折叠的中间物并不大量出现.可用于解释折叠方式的动力学被由临近脯氨酸残基肽链的较慢的顺反式异构化作用引起的蛋白质的异源性所搞乱。出现在活体内的折叠非常有效，实际是无法看见，并不可能对其进行研究。

美国科学促进会（AAAS）在波士顿召开的为期3天的专题讨论会，搞清了所发生的许多变化。大量热心的与会者，对该领域进行了广泛的评价，从小肽的构形特点到体内折叠以及复杂病毒蛋白质的装配；从了解较清的去垢剂（一种改性的枯草杆菌蛋白酶）问题，到凝胶原中的缺失所造成的医学问题。

现在尚不能够由氨基酸顺序预测蛋白质的立体结构，除非是通过已知结构蛋白质的同源性。不过，在对蛋白质构形的基本规则的认识方面还是很先进的，并且设计重新折叠的构形正在成为可能。一种可采用的相对简单顺序的多肽已由W. De Grado小组设计出来了，其构形至少是接近预想的“四螺线束”（four-helix-bundle）构型。这种构形的最大特点是稳定，在最佳条件下的净稳定度约为15 cal/mol。这大于同等大小自然蛋白质的稳定性。一旦能把这种折叠构形详细测出的话，那么这个简单蛋白质将会因它的稳定性而成为该系统中的理想的研究材料，甚至可经修饰而获生物学功能。

蛋白质工程的新技术，已有可能对任何蛋白质进行生产和研究（不管是自然的，修饰的还是完全合成的）。同时获得的最大推动力在于许多证据的发现。最大的困难在于决定大量可能的改变。慎重的研究者如果持怀疑态度，就设计严密的遗传程序，选择那些合乎要求的效应；另外改变那些影响蛋白质稳定性的氨基酸的变化。麻萨诸州技术研究所的J · 金（King）表明了区段折叠和装配方式，并能对其进行分离和特征描述。

从统计学的角度看，未折叠的蛋白质是各式各样，相互变换构形的总合物。但这种随机变化是难以估价的。然而，现已证实了局部非随机的构形是在一些肽中明显出现的；一些短的α - 螺旋构形在分离时要比按典型螺旋卷参数预测的稳定性大，而这些参数都是用“主 - 客”（host-yuest）技术测出的。然而，它们和混合顺序的短肽之间的关系是不确定的。基于对核糖核酸酶S肽相对稳定的螺线所进行的广泛研究工作S. 玛裘西（S. Margvsee）和R. L · 贝尔温（R. L. Baldwin）能够设计出16残基长的肽，其80%的螺旋可存在于水中；另外，P. 维特（P. Wright）利用核磁共振（NMR），证实了在5肤和6肽中的β折叠可明显存在于低温水中的两个例子。

其实，认识到未折叠蛋白质内部结构的这些小组份的存在，必定对开始的折叠有重大意义。另有指出，—个由5个残基组成的顺序并不显示在不相关蛋白质内采用相同构形的明显趋势；同样，观察到小肽内的β - 转化，并不存在于含有这些顺序的已知折叠构形的蛋白质内。有关蛋白质折叠的实验研究，几乎是一律证实，在没有聚集或共价修变时，折叠的比率与所用未折叠蛋白质的类型无关，唯一的例外是脯氨酸的顺反式（cis-trans）异构化。未折叠的蛋白质显示出在重新折叠条件下达到平衡较快，常常是通过致密的非自然的构形，而自然构形可能接近最近才认识到的“熔化球”态。随之产生的折叠途径受到限制，并且限制比率的步骤通常出现痠迟，直到接近最终折叠构型。由折叠的极快完成所造成的涉及局部晶核过程的流行理论模式，表示出无法和多数实验观察相比较。

能够确定折叠方式的部分折叠的中间物通常是不稳定的，而且并不是以平衡状态存在，表现出两种状态，一种是较稳定的“熔化球”态，（molten globule）再就是多样态；在折叠状态下，折叠结构区都是独立的。

C. R.马特斯（C. R. Matetws）报道了另外的例子，色氨酸合成酶亚单位能够分离成蛋白质水解物并成为两仑折叠的片断，而在完全蛋白质内表现出是未折叠的。然而在这种蛋白质的结晶结构中，仅有一个简单区是明显的，该蛋白质是由交替α－螺旋的8股α/β束（barrel）和β股构成，这种构形首次发现在丙糖磷酸异构酶中。两个蛋白质水解片段分别与α₈/β₈束的二级结构成分α₅/β₆和α₂/β₂相对应。由此得出的有最大可能的结论是：部分β束比预期的要稳定得多，自然会使人认识到，α₈/β₈束和其他α/β结构可能是由相对稳定的亚级所组成的。这大概就是为什么发现α₈/β₈束在明显无关的蛋白质中至少以12倍的量出现的原因了。它们最有可能是趋同进化为同一蛋白质构形的中间体。许多有待测定构形特点的蛋白质片断，不总是未折叠的。

当折叠的构形需要二硫键时，因其可以包含二硫键，所以通过中间体和中间体形成与消失所引起的转化状态，便能确定折叠途径。已知认识较清的途径，是牛胰胰蛋白酶抑制因子（BPTI），尚需进一步证实二硫中间体的构形。最主要的一个二硫中间体，是由T. G. Oas和P. S. Kin所指出的，二硫键仅是存在于30—51残基之间，明显与合成的两个肽，残基20—23和45—58是由二硫键所联接的情况相近。利用配有BPTI的遗传工程技术，D. P. 高尔登贝格（D. P. Goldenberg）证实，内部残基的单一氨基酸的取代活动剧烈，对于各种中间体由转化状态到最后折叠构形的相对自由能变化可高达6 Kcal/mol。这些部分析叠中间体的构形特点，现在可以用NMR技术进行阐述。配合遗传工程技术，促使力量集中于阐明直接折叠方式的实验方面。

体内蛋白质的折叠作为一种生物学现象，正在变得越来越值得研究了。体内基因表达的研究，正在揭示多肽基因产物折叠位置上表现出的许多现象。这包括① 在一个多肽链通过膜的转位以前需要防止或回复折叠；② 折叠和装配一旦跨越膜时；③ 指令其到适当的细胞位置。其他蛋白质在这些步骤中的关系表示，推断由体外向体内环境蛋白质的折叠是危险的。总之，通过仔细的实验研究，必定会澄清蛋白质的折叠问题。最后，比尔斯（P. Byers）介绍了改变人体内原胶原蛋白质的装配和折叠方式所产生的戏剧性的医学效果。毫无疑问，蛋白质的折叠问题，有着巨大的科学意义。

[Science，1988年4月22日]