بیوانفورماتیک ساختاری
ساختار پروتئین، ارتباط مستقیمی با کارکرد آن دارد. حضور برخی گروه‌های شیمیایی در مکان‌های مشخص، به پروتئین‌ها این اجازه را می‌دهد تا به عنوان آنزیم فعالیت کنند و چند واکنش شیمیایی را فروکافت کنند. به طور کلی، ساختار پروتئین‌ها به۴ مرحله تقسیم می‌شود: اولیه (توالی)، ثانویه (ترکیب محلی زنجیره‌های پلی‌پپتیدی)، سومین (ساختار سه‌بعدی چین‌خوردگی پروتئین)، و چهارمین (ارتباط چند ساختار پلی‌پپتیدی). بیوانفورماتیک ساختاری عمدتاً کنش‌های بین ساختارها را با توجه به مختصات فضایی آن‌ها مورد بررسی قرار می‌دهد. بدین ترتیب، ساختار اولیه در شاخه‌های سنتی بیوانفورماتیک بهتر بررسی می‌شوند. با این حال، توالی محدودیت‌هایی ایجاد می‌کند که اجازهٔ تشکیل ترکیب‌های محلی پایستهٔ زنجیرهٔ پلی‌پپتیدی، مانند مارپیچ آلفا، صفحهٔ بتا، و حلقهط را می‌دهد (ساختار ثانویه). همچنین کنش‌های ضعیف (مانند پیوند هیدروژنی)، چین‌های پروتئین را پایدار می‌کنند. کنش‌ها ممکن است درون‌زنجیری (بین قسمت‌های یک تک‌پار پروتئینی) (ساختار سومین) یا بین‌زنجیری (بین تک‌پارهای مختلف) (ساختار چهارمین) رخ دهند.
پروتئین‌های غشائی پیرامونی
پروتئین غشائی پیرامونی یا پروتئین‌های غشای محیطی، پروتئین‌های غشایی هستند که فقط به‌طور موقت به غشای بیولوژیکی که با آن در ارتباط هستند، چسبیده‌اند. این پروتئین‌ها به پروتئین‌های غشای انتگرال متصل می‌شوند، یا در نواحی محیطی لایه لیپید نفوذ می‌کنند. به‌عنوان‌مثال زیر واحد پروتئین‌های تنظیم‌کننده بسیاری از کانال‌های یونی و گیرنده‌های ترانسممبران می‌توانند به‌عنوان پروتئین‌های غشای محیطی تعریف شوند. برخلاف پروتئین‌های غشای انتگرال، پروتئین‌های غشای محیطی تمایل به جمع‌آوری در جزء محلول در آب یا کسری از کلیه پروتئین‌های استخراج‌شده در طی یک روش تصفیه پروتئین دارند. پروتئین بالنگرهای GPI از این قاعده مستثنی هستند و می‌توانند دارای خاصیت تصفیه مشابه پروتئین‌های غشایی انتگرال باشند. اتصال قابل‌برگشت پروتئین‌ها به غشاهای بیولوژیکی نشان می‌دهد که آن‌ها از طریق مکانیسم‌های مختلف، سیگنالینگ سلولی و بسیاری از رویدادهای مهم سلولی را تنظیم می‌کنند. به‌عنوان‌مثال، ارتباط نزدیکِ بین بسیاری از آنزیم‌ها و غشاهای بیولوژیکی ممکن است آن‌ها را به نزدیکی با چربی سازندهٔ (سوبسترا) خود داشته باشند. اتصال غشاء ممکن است باعث ترکیب مجدد، جداسازی یا تغییر ساختار در بسیاری از حوزه‌های ساختاری پروتئین شود و درنتیجه سبب فعال شدن فعالیت بیولوژیک آن‌ها شود. علاوه بر این، موقعیت بسیاری از پروتئین‌ها به هر دو سطح داخلی یا خارجی یا اجزای غشای ساکن آن‌ها بومی‌سازی می‌شود. این پدیده با افزایش احتمال هرگونه تعامل مناسب پروتئین و پروتئین، مونتاژ مجتمع‌های چند پروتئین را تسهیل می‌کند.