Los dos métodos principales para obtener la estructura proteica son la cristalografía de rayos X (~ 88% de las estructuras de AP) y la espectroscopía de RMN (~ 11%). Ambos tienen sus fortalezas y limitaciones, haciendo que las proteínas de ciertos tipos sean más adecuadas para un método que el otro. El cuello de botella en la cristalografía de rayos X es la capacidad de obtener cristales que se difracten bien. Mientras que, en la RMN, el factor limitante suele ser el tamaño, porque la asignación de desplazamiento químico de las resonancias en la proteína se vuelve cada vez más difícil con el tamaño de la proteína.
Una forma muy irónica de considerar esta cuestión es considerar la opinión de que la estructura es muy difícil de determinar cuando las proteínas no tienen una estructura intrínseca. Las proteínas del ciclo celular tales como p27 y p21 son intrínsecamente desordenadas y solo adquieren estructura al unirse a un compañero. Para obtener buenos cristales de proteína, normalmente se recomienda tener una solución homogénea de proteína plegada. Entonces estas proteínas son bastante inadecuadas para la cristalización. En solución, el uso de RMN mientras que es posible asignar estas proteínas usando métodos convencionales (experimentos de triple resonancia) para obtener una estructura real podría no ser posible. Las estructuras de RMN se obtienen de los NOE, la falta de NOE que son determinantes de la estructura dará como resultado una convergencia deficiente durante los cálculos de la estructura que hacen que el esfuerzo sea inútil.
De una forma más general aplicable, se puede decir que las regiones de espiral aleatorias de los bucles protien in son difíciles de determinar. El factor B cristalográfico y los valores RMSD locales para estas regiones son típicamente altos. Por lo general, también carecen de NOEs de diagnóstico en el cálculo de la estructura usando RMN. Entonces, uno puede decir que la determinación de la estructura es difícil cuando la estructura misma está mal definida.
Otra dimensión completa de este problema es planteada por las proteínas de membrana. En su mayoría, las proteínas de membrana se dividen en dos categorías estructurales principales, haces helicoidales y barriles beta. Si bien son típicamente insolubles en tampón acuoso, se solubilizan en sistemas miméticos de membrana tales como micelas de detergente. Tanto la cristalografía de rayos X como la espectroscopía de RMN requieren la obtención de una solución de proteína en concentraciones del orden de 1 mM. A menudo, uno puede no ser capaz de obtener soluciones en tales altas concentraciones. También se pueden encontrar problemas adicionales en la cristalización (estrategias para las cuales me hacen creer que son diferentes en comparación con las proteínas solubles). La espectroscopía de RMN también tiene desafíos adicionales debido al uso de micelas de detergente que en altas concentraciones aumentan la viscosidad del solvente y el tamaño agregado también puede aumentar la tasa de relajación de T2 conduciendo a líneas más amplias en los espectros.
