Способность белков спонтанно формировать свои пространственные структуры – давняя загадка молекулярной биологии. При спонтанной самоорганизации белковая цепь должна найти свою “правильную”
(“нативную”) структуру среди несметного числа других в течение тех секунд или минут, что отведены ей на это биологией. Для понимания спонтанной самоорганизации белков и построения теории скоростей их сворачивания особую роль играет точка термодинамического равновесия между нативным и развернутым состоянием цепи. Здесь одновременно происходит и сворачивание, и разворачивание белка. И именно здесь теория приобретает наиболее простой вид.Парадоксально, но теоретическая оценка времени сворачивания белка легче всего получается на основе анализа его разворачивания, а несворачивания, – потому что легче определить хороший путь разворачивания любой структуры, чем хороший путь, ведущий к сворачиванию самой стабильной (но пока еще неизвестной для развернутой белковой цепи) структуры. А так как скорости прямой и обратной реакций одинаковы в середине перехода (согласно физическому принципу “детального равновесия”) – то, оценив время разворачивания, можно определить и время сворачивания.
Комплементарный этому анализ, на уровне формирования и упаковки вторичных структур белка, всего объема того множества укладок цепи, которые нужно перебрать в поисках наиболее стабильной структуры, приводит к аналогичным, хотя и менее точным результатам. Показано, что обе теории хорошо очерчивают наблюдаемый диапазон скоростей
сворачивания глобулярных белков.