蛋白质-蛋白质相互作用是所有细胞过程中蛋白质之间的物理接触。蛋白质很少单独发挥作用，而是作为复杂相互作用网络的组成部分发挥作用，形成执行生物学功能的瞬时或稳定复合物。

交互类型

蛋白质-蛋白质相互作用的范围从稳定、永久的复合物（例如核糖体或蛋白酶体）到响应信号事件而形成和解离的瞬时相互作用。相互作用可以是专性的，其中亚基在分离时不稳定，也可以是非专性的，其中单个蛋白质本身是稳定的。稳定复合物的界面往往比瞬态相互作用的界面更大且更具疏水性，瞬态相互作用通常涉及极性和带电残基。

交互界面

蛋白质-蛋白质界面通常隐藏 600 至 2000 平方埃的溶剂可及表面积。界面富含疏水性残基，这些残基在复合物形成时被埋藏，并且通常包含被极性相互作用包围的中心疏水性斑块。热点是对结合能贡献不成比例的残基，通常是色氨酸、精氨酸和酪氨酸。这些热点残留物被能量上不太重要的残留物包围，这些残留物将水排除在界面之外。

结合亲和力和动力学

蛋白质-蛋白质相互作用的强度由解离常数描述，解离常数的范围可以从用于高亲和力相互作用的皮摩尔到用于微弱、瞬时相互作用的微摩尔。 Kd 由缔合和解离速率决定。关联率受到静电转向的影响，两种蛋白质上的互补电荷加速了它们的相遇。解离速率决定相互作用寿命，缓慢解离产生长寿命复合物，快速解离允许快速信号终止。

免疫共沉淀

免疫共沉淀是一种广泛使用的检测蛋白质-蛋白质相互作用的方法。针对诱饵蛋白的抗体用于从细胞裂解物中捕获它及其相互作用的伙伴。通过 SDS-PAGE 或[毛细管凝胶电泳](/guides/capillary-gel- electrophoresis) 分离沉淀的蛋白质，并通过蛋白质印迹或质谱法进行鉴定。 Co-IP 可以检测接近生理条件下的相互作用，但它可能会识别间接相互作用，并且可能会错过微弱或短暂的相互作用。表位标记是将 FLAG 或 HA 等肽标签融合到诱饵蛋白上，允许使用充分表征的标签抗体进行捕获。

亲和纯化与质谱联用

AP-MS 将标记诱饵蛋白的亲和捕获 与其相互作用伙伴的质谱鉴定相结合。标签在细胞中表达为融合蛋白，并且使用标签作为手柄在温和的条件下纯化蛋白质复合物。用胰蛋白酶消化纯化的复合物，并通过质谱法鉴定肽。未标记细胞的控制纯化可将特定相互作用物与污染物区分开来。使用 SILAC 或无标记方法的定量 AP-MS 提供了额外的区分能力。

酵母二杂交体

酵母双杂交系统检测活酵母细胞中的二元蛋白质-蛋白质相互作用。诱饵蛋白与转录因子的 DNA 结合域融合，猎物蛋白与激活域融合。如果诱饵和猎物相互作用，转录因子就会重建，激活报告基因的表达。 Y2H 可扩展用于高通量筛选，其中针对猎物蛋白文库测试诱饵蛋白。然而，Y2H检测的是酵母细胞核中的相互作用，可能无法反映蛋白质的自然环境，并且具有较高的假阳性和假阴性率。

表面等离子共振

表面等离子共振测量固定在传感器芯片上的蛋白质与其在溶液中的相互作用伙伴之间的实时结合。 SPR 提供动力学信息，包括结合和解离速率常数，从中计算平衡解离常数。该技术是无标记的，可以测量广泛亲和力范围内的相互作用。 SPR 广泛用于药物发现，以表征抗体-抗原相互作用并筛选蛋白质-蛋白质相互作用的抑制剂。

福斯特共振能量转移

FRET 通过测量附着在两个相互作用蛋白质上的供体和受体荧光团之间的能量转移来检测活细胞中蛋白质-蛋白质相互作用。当蛋白质在 10 纳米以内且方向正确时，供体的激发会导致受体发射。 FRET 可以通过荧光显微镜测量，从而可以对相互作用进行空间和时间分析。变体包括测量蛋白质迁移率和结合的 FRAP，以及使用生物发光供体以避免光漂白问题的 BRET。