유전자의 기능은 단백질에 의해 구현되며, 단백질이 세포 내에서 활성을 갖기 위해서는 대체로 고유한 3차원 구조를 형성하고 있어야 한다. 아미노산의 긴 사슬로 된 폴리펩티드가 정상상태에서 그와 같은 고유 구조를 갖는 과정, 또는 그러한 구조를 갖고 있는 상태를 단백질 접힘(folding)이라고 한다. 단백질의 접힘은 리보솜에서 단백질이 만들어질 때 동시에 이루어지며, 세포 내 다양한 종류의 chaperon 단백질은 새로 생성되는 단백질의 접힘 과정을 도와준다. 단백질 접힘을 세포에서 중요한 과정으로 인식하고 있는 반면에, 그 반대의 과정인 풀림(unfolding)현상은 단백질의 변성 및 손상과 연관시켜 불필요하거나 피해야만 하는 과정으로 인식하고 있는 경우가 많다. 하지만, 단백질의 풀림 현상도 세포 기능을 정상적으로 수행하기 위한 중요한 요소 중의 하나다. 세포 내에서 단백질 풀림 현상이 중요한 예를 크게 두 가지를 들자면, 생체막을 통해 단백질이 장소를 이동하는 경우와, ATP-의존성 단백질 분해효소가 기질 단백질을 분해하는 과정을 들 수 있다. 두 경우 모두 특정 단백질이 긴 폴리펩티드 사슬로 되어 좁은 통로를 이동해야 한다.
세포 내에서는 대체로 수명이 짧은 조절단백질을 분해하기 위해 ATP 에너지를 사용하는 특화된 단백질 분해효소가 존재한다. 이러한 단백질 분해효소를 ATP-의존성 단백질 분해효소라 하나. 이들은 기질을 분해하기 위해 먼저 기질 단백질의 풀림 현상을 유도하며, 이 때 ATP 가수분해 에너지를 이용하게 된다.