感觉反应或信息加工的蛋白质

某些感觉器官接受外界刺激的物质是蛋白质。例如味蕾中有一种味觉蛋白质，它能与甜味的物质如蔗糖结合，这种结合引起神经的兴奋，传递味觉。视色素是视神经元的视锥上的蛋白质，它是光刺激的接受器。这个蛋白质含有辅基视黄醛。在没有光照时，视黄醛取11-反式构型。吸收光量子后，经过一系列的变化，视黄醛的构型变成全顺式，同时与肽链部分解离。全反式视黄醛将信息交给神经元后自己立即恢复成11-反式，并立即与肽链部分重新络合成视色素。通过这一过程，蛋白质将接受的光讯号传递给神经元。
神经细胞之间通过神经递质传递信息。近年来发现，神经多肽是一类重要的神经递质。其中最有名的是脑啡肽和内啡肽。它能镇痛，其影响可被纳洛酮所逆转，与吗啡竞争脑中的受体。还发现一些与大脑活动有关的肽。如从鼠脑中发现睡眠肽和避暗素，某些深海鱼脑中发现避蓝光的肽等。关于因建立条件反射而产生的肽，有许多人持怀疑态度，因为一种条件一种肽，肽的数量将是太多了。
随着神经多肽研究的发展，人们对脑中的蛋白质也日益关心。已经分离纯化了几种蛋白质，但它们的功能的了解尚处于朦胧阶段。如s-100蛋白质，已经纯化，并对它的结构进行了研究。初步看，它与学习过程有关。随着学习的过程，这一蛋白质的含量增加。虽然脑蛋白质的研究尚属开始，但它的重要性却是普遍承认的。