Díky tomu, že aminokyseliny mohou být poměrně snadno chemicky modifikovány, pak proteiny často obsahují řadu post-translačních modifikací (PTMs). Tyto modifikace obvykle nelze predikovat ze sekvence kódujícího genu, a jelikož mají zásadní vliv na celkovou funkci proteinu, jejich popsání je nedílnou součástí komplexní charakterizace biologických léčiv.