طوي البروتينات Protein Folding

عملية فيزياوية وحيوية تتم ليصبح الببتيد المتعدد ذو شكلا" مميزا" يلاءم وظيفته. وهناك العديد من البروتينات التي تشترك في نمط الطوي ولكن ليس من الضروري ان تشترك في توالي الحوامض الامينية. ووجود البروتينات مطوية بشكل صحيح مكونة تراكيب ثلاثية الأبعاد يعد أساسا لوظيفة العديد من البروتينات وهي الحالة الطبيعة الغالبة ، ولذلك فان اي تغير في طويها يؤثر في وظيفتها، فالبروتينات داخل البيئة الداخلية للخلايا والتي هي بيئة مائية بطبيعة الحال تكون مطوية وعند حدوث اي تغير عن البيئة المتعودة عليها سيؤدي الى تغير شكلها وذلك بإضعاف القوى التي تربط السلاسل.

وهناك عدة قوى تؤثر في عملية الطوي وهذه قد تكون فيزياوية فالملاحظ ان الآصرة بين ذرة الكربون الرئيسة في الحوامض الامينية (Cα ) ومجموعة الأمين وكذلك بين(Cα) ومجموعة الكربوكسيل هي أواصر مفردة لذلك فان اي اثنين من وحدات الببتيد (الحوامض الامينية) المتجاورة يمكن ان تدور حول هذه الأواصر متخذة ترتيبات مختلفة ومثل هذه الحركات تساعد في طوي البروتين بطرق مختلفة . ومن القوى الأخرى هي تكوين الأواصرالهيدروجينية الداخلية في الببتيد مما يوفر المزيد من الثبوت ، وهذه الأواصر تعتمد على البيئة التي يوجد فيها البروتين او الببتيد، فالأواصر الهيدروجينية الداخلية او المغلفة داخل مركز كاره للماء لها مشاركة اكبر في ثبوت البروتين مقارنة بالأواصر المعرضة للبيئة المائية الخارجية.
وتشارك الثمالات القطبية وغير القطبية في طوي البروتينات. ويلاحظ في العموم انطمار الثمالات الكارهة للماء الى الداخل لتكون بعيدة محمية من المذيبات المحيطة وفي العموم تكون البروتينات التي تأخذ صفة انها بروتينات مطوية ​يكون لها لب او مركز كاره للماء والذي يتم تثبيته بالسلاسل الجانبية للحوامض الامينية المشاركة، اما سطوحها الخارجية والمعرضة للمذيبات ففي العادة تحوي على الثمالات المشحونة سلاسلها القطبية التي تتداخل مع الماء المحيط، ولكن هذا ليس كذلك مع البروتينات المكونة من وحدة واحدة .
تتأثر عملية الطوي ايضا بالمساحة السطحية المتاحة والتي تعد من أهم العوامل المشاركة اذ تحدد مدى تعرضالبروتين للمذيبات المحيطة وفيما اذا كانت محبة او كارهة للماء وهذه بدورها تتأثر بوجود الأملاح والايونات ودرجة الحرارة.
ومن جهة ثانية فان عمليات الطوي تتأثر بالطاقة والثرموداينمك ، فمقارنة مكوثر مثل ببتيد غير مطوي والذي يكون Random Coil ويمكن ان يوجد على اي شكل من الأشكال. والانتروبي Entropy (مقياس لعشوائية المادة)  يعاكس حالة الطوي ويجب ان يعوض بتداخلات تفضل الشكل المطوي، لذلك فالمكوثرات ذات المرونة العالية والتي يكون لها عدد كبير من الهيئات لا تنطوي بتركيب واحد محدد.
ويحصل بعض الأحيان ان يضطرب الطوي اي تحصل عملية مسخ نتيجة لعد ظروف منها ارتفاع درجة الحرارة او التجميد وكذلك يؤدي تطرف الأرقام الهيدروجينية الى اضطراب طوي البروتينات وبعض الأحيان يكون المسخ قابل للرجوع ولكن في أحيان كثيرة يكون غير قابل للرجوع ودائمي. وفي الخلايا الحية يكون المسخ مؤذيا، والاستجابة للكروب او الإجهاد تكون مسئولة عن إصلاح هذه الأضرار.