Domeenit ovat proteiinin erillisiä toiminnallisia ja/tai rakenteellisia yksiköitä. Yleensä ne ovat vastuussa tietystä toiminnosta tai vuorovaikutuksesta, mikä edistää proteiinin yleistä roolia. Domeeneja voi esiintyä erilaisissa biologisissa yhteyksissä, joissa samankaltaisia domeeneja voi esiintyä proteiineissa, joilla on erilaisia toimintoja.

Esimerkiksi Src homology 3 (SH3) -domeenit ovat pieniä, noin 50 aminohappojäännöksen pituisia domeeneja, jotka osallistuvat proteiini-proteiini-interaktioihin. SH3-domeeneilla on tyypillinen 3D-rakenne (kuva 4). Niitä esiintyy monenlaisissa proteiineissa, joilla on erilaisia tehtäviä, kuten adaptoriproteiineissa, fosfatidylinositoli-3-kinaaseissa, fosfolipaaseissa ja myosiinissa.

Esimerkkinä proteiinista, jossa on useita SH3-domeeneja, on sytoplasmaproteiini Nck. Nck kuuluu adaptoriproteiinien perheeseen, ja se osallistuu kasvutekijäreseptorityrosiinikinaaseilta tulevien signaalien välittämiseen myöhemmän signaalin vastaanottajille. Nck:n domeenikoostumusta on havainnollistettu kuvassa 5.

Kuten juuri näimme Nck:n kohdalla, proteiinit voivat koostua useista domeeneista. Usein yksittäisillä domeeneilla on erityisiä tehtäviä, kuten tietyn molekyylin sitominen tai tietyn reaktion katalysoiminen, ja yhdessä ne vaikuttavat proteiinin kokonaisrooliin (ks. esimerkiksi fosfolipaasi D1 -entsyymin domeenikoostumus alla olevassa kuvassa 6).

Proteiini sisältää PX-domeenin (phox), joka osallistuu fosfatidylinositolin sitomiseen, PH-domeenin (pleckstrin-homologia), jolla on rooli entsyymin kohdentamisessa tiettyihin paikkoihin solussa, sekä kaksi PLD-domeenia (fosfolipaasi D), jotka vastaavat proteiinin katalyyttisestä aktiivisuudesta.