蛋白質折疊機制的闡明將揭示生命體內的第二套遺傳密碼,這是它的理論意義。蛋白質折疊的研究,比較狹義的定義就是研究蛋白質特定三維空間結構形成的規律、穩定性和與其生物活性的關系。在概念上有熱力學的問題和動力學的問題;蛋白質在體外折疊和在細胞內折疊的問題;有理論研究和實驗研究的問題。這里最根本的科學問題就是多肽鏈的一級結構到底如何決定它的空間結構?既然前者決定后者,一級結構和空間結構之間肯定存在某種確定的關系,這是否也像核苷酸通過“三聯密碼”決定氨基酸順序那樣有一套密碼呢?有人把這設想的一級結構決定空間結構的密碼叫作“第二遺傳密碼”。
如果說“三聯密碼”已被破譯而實際上已成為明碼,那么破譯“第二遺傳密碼”正是“蛋白質結構預測”從理論上最直接地去解決蛋白質的折疊問題,這是蛋白質研究最后幾個尚未揭示的奧秘之一。“蛋白質結構預測”屬于理論方面的熱力學問題。就是根據測得的蛋白質的一級序列預測由Anfinsen原理決定的特定的空間結構。蛋白質氨基酸序列,特別是編碼蛋白質的核苷酸序列的測定現在幾乎已經成為常規技術,從互補DNA(cDNA)序列可以根據“三聯密碼”推定氨基酸序列,這些在上一世紀獲得重大突破的分子生物學技術,大大加速了蛋白質一級結構的測定。目前蛋白質數據庫中已經存有大約17萬個蛋白的一級結構,但是測定了空間結構的蛋白大約只有1.2萬個,這中間有許多是很相似的同源蛋白,而真正不同的蛋白只有1000多個。隨著人類基因組計劃的勝利完成,解讀了人類DNA的全序列,蛋白質一級結構的數據增長必定會出現爆炸的態勢,而空間結構測定的速度遠遠滯后,因此二者之間還會形成更大的距離,這就更需要進行蛋白質結構的預測。