概述

蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络是细胞内蛋白质之间物理接触的图形表示。每个蛋白质是一个节点，每个实验检测或计算预测的相互作用是一条边。这些网络揭示了蛋白质组的功能组织——相互作用的蛋白质通常参与相同的生物过程，位于相同的细胞区室，或形成稳定的复合物。通过研究网络拓扑，研究人员可以识别高度连接的枢纽蛋白、功能模块以及在疾病中失调的通路。PPI 网络整合了来自多种实验技术的数据，对于系统生物学至关重要。

关键概念

PPI 数据的实验来源包括酵母双杂交筛选、亲和纯化后接质谱分析（AP-MS）和免疫共沉淀。每种方法捕获相互作用的不同方面——二元的与复合物内的、稳定的与瞬时的。网络属性如度分布、聚类系数和介数中心性描述了整体架构。连接许多合作伙伴的枢纽蛋白通常对细胞存活至关重要。功能模块是密集连接的子图，对应于蛋白质复合物或信号通路。疾病通常源于破坏这些网络内特定边或节点的突变，这一概念称为网络医学。

应用

PPI 网络用于通过” guilt-by-association”预测蛋白质功能——一个与已知 DNA 修复蛋白相互作用的未表征蛋白很可能参与 DNA 修复。在药物发现中，网络识别疾病模块并优先考虑治疗靶点。该领域建立在酵母双杂交系统和用于验证的抗原-抗体相互作用等实验方法之上。网络分析还为来自蛋白质-蛋白质相互作用的数据提供背景，以生成关于细胞调控的机制性假设。