Пролин считается уникальной аминокислотой в структуре белков из-за своего строения. 4 Обычно аминокислоты имеют первичную аминогруппу (-NH2), но у пролина этой группы нет. 4 Вместо неё он содержит иминогруппу, что делает его уникальным. 4

Также пролин обладает конформационно жёсткой структурой, что обеспечивает ему исключительную жёсткость по сравнению с другими аминокислотами. 3 Он сильно изгибает пептидную цепь, и участки белков с высоким содержанием пролина часто формируют вторичную структуру полипролиновой спирали II типа. 15

Кроме того, в составе белков атом азота в молекуле пролина не связан с атомом водорода, поэтому не может служить донором водорода при формировании водородной связи. 5