Domänen sind unterschiedliche funktionelle und/oder strukturelle Einheiten in einem Protein. Normalerweise sind sie für eine bestimmte Funktion oder Interaktion verantwortlich und tragen zur Gesamtfunktion eines Proteins bei. Domänen können in einer Vielzahl biologischer Zusammenhänge vorkommen, wobei ähnliche Domänen in Proteinen mit unterschiedlichen Funktionen zu finden sind.

Src Homology 3 (SH3)-Domänen sind beispielsweise kleine Domänen mit etwa 50 Aminosäureresten, die an Protein-Protein-Interaktionen beteiligt sind. SH3-Domänen haben eine charakteristische 3D-Struktur (Abbildung 4). Sie kommen in einer Vielzahl von Proteinen mit unterschiedlichen Funktionen vor, darunter Adaptorproteine, Phosphatidylinositol-3-Kinasen, Phospholipasen und Myosine.

Ein Beispiel für ein Protein, das mehrere SH3-Domänen enthält, ist das cytoplasmatische Protein Nck. Nck gehört zur Familie der Adaptorproteine und ist an der Weiterleitung von Signalen von Wachstumsfaktor-Rezeptor-Tyrosinkinasen an nachgeschaltete Signalempfänger beteiligt. Die Domänenzusammensetzung von Nck ist in Abbildung 5 dargestellt.

Wie wir gerade bei Nck gesehen haben, können Proteine aus mehreren Domänen zusammengesetzt sein. Oft haben die einzelnen Domänen spezifische Funktionen, wie z. B. die Bindung eines bestimmten Moleküls oder die Katalyse einer bestimmten Reaktion, und zusammen tragen sie zur Gesamtfunktion des Proteins bei (siehe z. B. die Domänenzusammensetzung des Enzyms Phospholipase D1 in Abbildung 6 unten).

Das Protein enthält eine PX-Domäne (Phox), die an der Bindung von Phosphatidylinositol beteiligt ist, eine PH-Domäne (Pleckstrin-Homologie), die eine Rolle bei der Ausrichtung des Enzyms auf bestimmte Stellen in der Zelle spielt, sowie zwei PLD-Domänen (Phospholipase D), die für die katalytische Aktivität des Proteins verantwortlich sind.