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.
جی‌پروتئین
جی‌پروتئین‌ها گیرنده‌هایی پروتئینی هستند که یک سمت آن‌ها خارج از سلول و سمت دیگرشان داخل سلول قرار دارد (عبورکننده از عرض غشا). این سیستم نوعی پیامرسان برای مواد شیمیایی خاصی مثل هورمون‌ها و پیامرسان عصبی در سطح غشای سلول است. به عنوان مثال گیرنده‌های سرپنتینی از ۷ مارپیچ تشکیل شده که از عرض غشا می‌گذرند. اتصال مادهٔ شیمیایی به این گیرنده‌ها و تغییر شکل سه بعدی آن‌ها روی پروتئین دوم موجود در این سیستم (جی‌پروتئین متحرک یا Gs) در سطح سیتوزولی غشا اثر می‌گذارد. خود این پروتئین از سه زیر واحدα، βوγ تشکیل شده‌است. به زیرواحد آن GDP متصل است که بعد از تغییر شکل گیرنده توسط هورمون، به GTP تبدیل می‌شود.GTP باعث می‌شود که زیر واحدα از دوتای دیگر جدا شده و به سمت یک پروتئین غشایی دیگر حرکت کند. پروتئین غشایی جدید آدنیلیل سیکلاز است که بعد از اتصال به زیر واحد آلفا فعال شده و ATP را به cAMP تبدیل می‌کند. در صورتی که GTP مجدداً بهGDP تبدیل شود آدنیلیل سیکلاز از فعالیت بازمی‌ماند.