存在於各種天然蛋白質中的一種特定的螺旋狀肽鏈立體結構(見圖)。由於羊毛和皮革等工業的需要,英美科學傢自20世紀30年代始就利用 X射線衍射技術研究毛、發、蹄、皮等不溶性蛋白質,發現它們都有有規則的立體結構。50年代初,L.C.波林首先提出一種名為 α-螺旋的結構模型,很好地解釋瞭毛髮等的X射線衍射圖譜,自此α-螺旋被普遍認為是蛋白質分子的一種基本結構。

  α-螺旋結構的主要特征為:①肽鏈以螺旋狀盤卷前進,每圈螺旋由3.6個氨基酸構成,螺圈間距(螺距)為5.44埃;②螺旋結構被規則排佈的氫鍵所穩定,氫鍵排佈的方式是:每個氨基酸殘基的N-H與其氨基側相間三個氨基酸殘基的C=O形成氫鍵。這樣構成的由一個氫鍵閉合的環,包含13個原子。因此,α-螺旋常被準確地表示為3.613螺旋。螺旋的盤繞方式一般有右手旋轉和左手旋轉,在蛋白質分子中實際存在的是右手螺旋。

  50年代末60年代初,J.C.肯德魯與M.F.佩魯茨用X射線衍射法相繼解出瞭結晶肌紅蛋白和血紅蛋白的立體結構,此後陸續又解出瞭大量蛋白質的立體結構。這些結果證明,α-螺旋的確廣泛存在於各類蛋白質分子中,不過有時與當初L.C.波林確定的某些參數值有些偏離。