Η άλφα-συνουκλεΐνη θεωρείται ένας από τους παράγοντες που προκαλούν τη νόσο του Πάρκινσον: κατά τη διάρκεια της νόσου, η δομή της διαταράσσεται, γίνεται άμορφη και διαταραγμένη, γεγονός που οδηγεί στον σχηματισμό πρωτεϊνικών συσσωματωμάτων, καθώς και στον θάνατο νευρώνων στο κεντρικό νευρικό σύστημα.