Domeinen zijn afzonderlijke functionele en/of structurele eenheden in een eiwit. Meestal zijn ze verantwoordelijk voor een bepaalde functie of interactie, waardoor ze bijdragen aan de algehele rol van een eiwit. Domeinen kunnen voorkomen in een verscheidenheid van biologische contexten, waarbij soortgelijke domeinen kunnen worden aangetroffen in eiwitten met verschillende functies.

Zo zijn bijvoorbeeld Src homology 3 (SH3) domeinen kleine domeinen van ongeveer 50 aminozuurresiduen die betrokken zijn bij eiwit-eiwit interacties. SH3-domeinen hebben een karakteristieke 3D-structuur (figuur 4). Ze komen voor in een uiteenlopende reeks eiwitten met verschillende functies, waaronder adaptoreiwitten, fosfatidylinositol 3-kinases, fosfolipases en myosines.

Een voorbeeld van een eiwit dat meerdere SH3-domeinen bevat, is het cytoplasmatische eiwit Nck. Nck behoort tot de adaptorfamilie van eiwitten en is betrokken bij het doorgeven van signalen van groeifactor-receptor-tyrosinekinasen aan downstream-signaalontvangers. De domeinsamenstelling van Nck wordt geïllustreerd in figuur 5.

Zoals we zojuist hebben gezien met Nck, kunnen eiwitten uit meerdere domeinen zijn opgebouwd. Vaak hebben de afzonderlijke domeinen specifieke functies, zoals het binden van een bepaald molecuul of het katalyseren van een bepaalde reactie, en samen dragen deze bij aan de algemene rol van het eiwit (zie bijvoorbeeld de domeinsamenstelling van het enzym fosfolipase D1 in figuur 6 hieronder).

Het eiwit bevat een PX-domein (phox) dat betrokken is bij het binden van fosfatidylinositol, een PH-domein (pleckstrin homology) dat een rol speelt bij het richten van het enzym op bepaalde plaatsen in de cel, en twee PLD-domeinen (phospholipase D) die verantwoordelijk zijn voor de katalytische activiteit van het eiwit.