蛋白质构型的改变是蛋白质错误折叠的主要原因。一般而言，天然构象主要由α-螺旋和无规卷曲组成，而错误折叠的构象富含β-折叠结构。

例如：亨廷顿舞蹈病的发病机制主要与多聚谷氨酰胺的延长有关，当谷氨酰胺重复序列增长时，可促使蛋白质构型从随机缠绕random coil）向β-折叠转化。聚合体是由反向排列的β-折叠不断增加形成的，α-螺旋/β-折叠的结构转换导致疏水基团暴露而亲水基团埋在蛋白质内部，引起蛋白质分子之间形成交叉的β-折叠结构。β-折叠之间由侧链和主链中的氢键将其连接在一起，多聚谷氨酰胺发生交联，溶解度降低，最后在胞质中形成聚合体或在核内形成包涵体。Htt聚集体具有细胞毒性，可封闭转录因子，抑制泛素-蛋白酶体系统，导致神经元死亡。

朊病毒病是一种由朊病毒引起的与痴呆相关的神经退行性疾病，可在人和动物间传播。

朊蛋白（prion protein，PrP）是一种能够在正常的哺乳动物的神经细胞表达的蛋白，人的PrP基因位于20号染色体，编码产生的蛋白称为PrPC，由GPI锚固定在细胞表面。在基因突变或环境变化或感染Scrapie等条件下，蛋白质的组成氨基酸顺序不变，但它的空间结构可发生变化，螺旋结构减少，β片层结构增加，称之为scrapie associated prion protein（PrPSc），其性质也随之发生变化，有细胞毒作用，可引起神经变性、胶质细胞增生和细胞外淀粉样沉积等病变。

其变化形式为：PrPS以α螺旋结构为主，β折叠仅占3%。PrPSC中β折叠占43%，易于聚集，形成具有细胞毒性的高分子量的不溶性复合物的沉积而引起病变。

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease）患者体内特别是脑内的淀粉样蛋白浓度显著升高，特别是42个氨基酸残基的片段含量不成比例的升高，β折叠增加，易于积聚而形成淀粉样斑块。神经纤维缠结主要由高度磷酸化的微管相关的tau蛋白异常折叠聚集而成。通过对错误折叠机制的研究，可以明确病理机制，使临床方案更具有效性和精确性，对遗传学和医学研究具有一定意义。