疏水相互作用

疏水相互作用是蛋白質摺疊的主要驅動力。疏水基團彼此靠近聚集以避開水的現象稱為疏水相互作用(hydrophobic interaction)。當蛋白質中的疏水側鏈聚集蛋白質內部，而不是被水溶劑化時，蛋白質在水中是很穩定的。疏水相互作用在維持蛋白質構象中起著主要的作用，因為水分子彼此之間的相互作用要比水與其他非極性分子的作用更強烈。非極性側鏈為避開水而聚集到蛋白質分子內部。與之同時，大多數極性側鏈在蛋白質表面維持者與水的接觸。分子內部的疏水特性不僅解釋了疏水殘基的聚集，而且也說明了螺旋和摺疊片的穩定。

疏水相互作用是通過疏水物的疏水基與水相互排斥作用而發生的，疏水基一般是非極性基。這種作用使疏水基相互靠攏，同時使水相互集中並更大程度地結構化。

籠狀水合物：通過疏水相互作用形成的一種像乾冰那樣的包合物，“主人”物質即水通過氫鍵形成一個像籠子那樣的結構，將一種“客人”物質即小疏水分子以物理方式截留。籠狀水合物代表水對一種非極性物質最大的結構形成回響，類似的微結構也天然得存在於生物物質中。

疏水相互作用對大多數蛋白質的結構和性質非常關鍵。疏水相互作用為蛋白質的摺疊提供了主要的推動力，使疏水殘基處在蛋白質分子的內部。有趣的是，儘管蛋白質因疏水相互作用而使大部分疏水基相互聚集，仍有約1/3的疏水基暴露在水中，於是水在疏水面上的特殊結構存在於蛋白質的水化結構中。降低溫度使疏水相互作用變弱而氫鍵變強。

疏水相互作用的作用長度可以達到大約100納米，然而其他的分子作用力最多只有5納米左右。然而關於疏水相互作用如此長的作用距離方面的研究，至今科學家們仍然沒有得出令人滿意的結論。