体内有生物活性的蛋白质至少具备三级结构，有的还有四级结构。
活性蛋白质是指除具有一般蛋白质的营养作用外，还具有某些特殊的生理功能的一类蛋白质。如乳铁蛋白、免疫球蛋白、超氧化物歧化酶SOD等。其广泛分布于各种生物体组织，如动植物组织、动物乳汁、植物种子等中。
生物活性蛋白质的分子结构包括四个层次：
1、一级结构：指蛋白质的线性氨基酸序列，通过化学键（肽键）将各个氨基酸残基连接在一起。
2、二级结构：是指相邻氨基酸间C=O和N-H间的氢键作用而形成的局部空间排列结构。主要有α-螺旋、β-折叠片等类型。
3、三级结构：指由不同的二级结构单元在蛋白内部的相对位置关系所组成的空间结构形态。主要由多肽链的非共价键（如氢键、离子键、范德华力等）所维持。
4、四级结构：是指两个或者多个三级结构在某种条件下的相互作用形成的最终三维结构。其中，许多复杂的蛋白质具有多个亚单位，每个亚单位都有自己的一级、二级和三级结构，同时它们之间还存在着特定的相互作用。
总之，生物活性蛋白质的分子结构十分复杂且多样化，包括了一级到四级结构，这些结构的相互作用与组合形成了最终的蛋白质三维结构，从而决定了其功能和活性。
蛋白质结构的应用
在结构基因组学中的应用：已经测定了酿酒酵母、线虫、果蝇、拟南芥等模式生物的基因组序列。特别值得一提的是，随着人类基因310福建农林大学学报（自然科学版） 第35卷组计划的完成，接下来的重点就转移到研究这些基因组里的所有基因的结构和功能。因此，结构基因组学受到了世界各国的高度重视，
美国、日本、欧洲纷纷建立了结构基因组学的研究机构。结构基因组学就是以大规模、高通量测定这些基因的表达产物蛋白质分子的结构为研究目标，以高通量基因克隆技术、蛋白质表达及其纯化、蛋白质结晶、蛋白质结构测定为主要研究内容的基因组学分支。
蛋白质结构测定比基因组测定难度大得多，按照常规的实验步骤，从基因序列到相应的蛋白质结构测定之间还要经过基因表达、蛋白质的提取和纯化、结晶、X射线衍射分析等步骤。由于蛋白质结构和性质的多样性，这些步骤大多没有固定的规律可循，
因而，这种作坊式的需要高超技巧和丰富经验的研究方法难以适应测定生物蛋白质组中所有蛋白质的要求，因此，需要建立理论分析方法来解决这些问题。以预测技术水平，预测结果的精确度不如X射线衍射分析和NMR等实验手段，但蛋白质结构预测是大规模、低成本和快速获得三维结构的有效途径，
例如当目标蛋白质和模板蛋白质的序列相似性超过 30% 时，以结构预测方法建立的蛋白质三维结构模型就可以用于一般性的功能分析。因而，蛋白质预测技术在结构基因组学中得到了广泛的应用。
在药物设计中的应用：从基因组数据到新药物的过程分为2个部分：一是选择目标蛋白，二是选择合适的药物，药物分子必需与目标蛋白质分子紧密结合、容易合成且没有毒副作用。传统的药物设计通过筛选大量的天然化合物、已知的底物或配基的类似物以及生物化学研究来确定前导物，较少依赖目标蛋白质的三维结构，
因而研发周期长、费用巨大，并且带有或多或少的盲目性。随着蛋白质结构数据的增长和结构预测技术的发展，目标蛋白质分子三维结构的信息对于上述 2 个过程发挥着越来越大的作用，计算机辅助的药物设计可以缩短研发周期和降低成本。
在蛋白质设计中的应用：蛋白质设计的目标是通过计算机辅助的算法以生成符合目标蛋白质三维结构的氨基酸序列，经过漫长的进化，自然界已经筛选出了数量众多的蛋白质，但天然蛋白质只有在自然条件下才发挥最佳功能，这使得人们利用这些蛋白质受到了限制，因此需要对蛋白质进行改造使其能适应特定条件发挥特定的功能。