Proteiinin kvaternäärinen rakenne on kaikkien aminohappoketjujen avaruudellinen järjestys, jonka määrää niiden vuorovaikutus viereisten polypeptidiketjujen tai muiden molekyylien kanssa. Tämä on tärkeä osa proteiinin rakennetta, koska se määrittää sen toiminnalliset ominaisuudet ja vuorovaikutukset muiden solun molekyylien kanssa.
Kvaternaarirakenne voidaan esittää useilla organisaatiotasoilla, kuten tertiäärinen, sekundaarinen ja primäärirakenne. Tertiäärinen rakenne on kolmiulotteinen rakenne, joka muodostuu polypeptidiketjujen kierteisestä tai kierteestä. Toissijainen rakenne on polypeptidin järjestely heliksiksi tai nauhaksi, joka määräytyy sen aminohapposekvenssin perusteella. Primäärirakenne on polypeptidin aminohapposekvenssi, joka määrittää sen rakenteen ja toiminnan.
Aminohappoketjujen väliset yhteydet proteiinin kvaternaarirakenteessa voivat olla erilaisia. Näitä voivat olla hydrofobiset vuorovaikutukset, vetysidokset, ionisidokset ja sähköstaattiset vuorovaikutukset. Nämä vuorovaikutukset varmistavat proteiinimolekyylin stabiilisuuden ja toiminnallisuuden ja määrittävät myös sen vuorovaikutuksen muiden molekyylien ja solukomponenttien kanssa.
Proteiinin kvaternäärinen rakenne on tärkeä osa sen toimintaa solussa. Se määrittää sen kyvyn sitoa ja kuljettaa erilaisia molekyylejä, kuten hormoneja, metaboliitteja ja muita kasvutekijöitä. Lisäksi kvaternäärinen rakenne voi vaikuttaa proteiinin aktiivisuuteen, stabiilisuuteen ja kykyyn olla vuorovaikutuksessa muiden proteiinien kanssa.
Esimerkki kvaternaarisesta proteiinirakenteesta on hemoglobiini, proteiini, joka kuljettaa happea keuhkoista kehon kudoksiin. Hemoglobiini koostuu neljästä polypeptidiketjusta, jotka muodostavat tetrameerin, jota kutsutaan kvaternaariseksi rakenteeksi. Jokainen ketju sisältää hemiä, ryhmän rautaatomeja, jotka sitoutuvat happeen ja muodostavat porfyriinikompleksin.
Myös proteiinin kvaternaarista rakennetta voidaan käyttää uudentyyppisten proteiinien luomiseen esimerkiksi yhdistämällä useita polypeptidejä yhdeksi molekyyliksi. Tämä voisi johtaa monimutkaisempien proteiinien luomiseen, joilla on uusia toiminnallisia ominaisuuksia.