Kvartær struktur - en måde at lægge individuelle polypeptidkæder i rummet på , der har den samme (eller forskellige) primære , sekundære eller tertiære struktur, og dannelsen af en enkelt makromolekylær formation i strukturel og funktionel henseende. Specificiteten af den kvaternære struktur af proteiner manifesteres i en vis konformationel autonomi af polypeptidfragmenterne, der udgør proteinmakromolekylet. Bidraget fra hydrofobe interaktioner til stabiliseringen af den tertiære og kvaternære struktur af proteiner er meget signifikant: i tilfælde af den tertiære struktur tegner de sig for mere end halvdelen af den stabiliserende kraft.
Eksempler på proteiner med en kvaternær struktur omfatter hæmoglobin , DNA-polymerase , ionkanaler . Nomenklaturen af proteiner med en kvaternær struktur er også speciel. Antallet af underenheder i et oligomert kompleks er beskrevet ved navne, der ender på -mer (græsk for "dele, underafdelinger").
Selvom komplekser, der er højere end en oktamer, sjældent ses i de fleste proteiner, er der nogle få undtagelser: det virale kapsid ; proteasomer (fire heptamere ringe = 28 underenheder), transkriptionskompleks og spliceosom . Ribosomer er de største molekylære maskiner, der består af mange RNA- og proteinmolekyler. I nogle tilfælde danner proteiner komplekser, som derefter samles til endnu større komplekser. Den kvaternære struktur af proteiner er relevant for eksistensen af isoenzymer . Enzymet lactat dehydrogenase er blevet særligt godt undersøgt i denne henseende, takket være undersøgelser af Kaplan, Markert og deres samarbejdspartnere ; dette enzym er blevet isoleret fra kyllingens krop i to hovedformer, hvoraf den ene er karakteristisk for skeletmuskulaturen og den anden for hjertemuskulaturen. Disse to former adskiller sig markant fra hinanden både i aminosyresammensætning og i nogle fysiske, immunologiske og katalytiske egenskaber.
Den kvaternære struktur af proteiner varierer meget. Aggregater af proteinmolekyler er tydeligt synlige i nogle elektronmikrofotografier , men deres fine struktur kan ikke fastslås.
Proteiner med kvaternær struktur kan bestemmes ved hjælp af en række eksperimentelle metoder, der kræver en proteinprøve under forskellige eksperimentelle betingelser. Eksperimenter giver ofte et skøn over massen af det native protein og foreslår sammen med viden om massen og/eller støkiometri af underenheden en kvaternær struktur. Antallet af underenheder i et proteinkompleks kan ofte bestemmes ved at måle det hydrodynamiske molekylvolumen eller massen af det intakte kompleks. Nogle bioinformatiske teknikker er blevet udviklet til at forudsige de kvaternære strukturegenskaber af proteiner baseret på deres sekvensinformation.