Альфа-синуклеїн вважається одним із факторів, що провокують хворобу Паркінсона: під час захворювання його структура порушується, стає аморфною та невпорядкованою, що призводить до утворення білкових агрегатів, а також загибелі нейронів у центральній нервовій системі.