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

相互作用类型

蛋白质-蛋白质相互作用范围从稳定的永久性复合物如核糖体或蛋白酶体，到响应信号事件形成和解离的瞬时相互作用。相互作用可以是绝对的（亚基单独不稳定）或非绝对的（单个蛋白质自身稳定）。稳定复合物的界面往往比瞬时相互作用的界面更大且更疏水，后者通常涉及极性和带电残基。

相互作用表面

蛋白质-蛋白质界面通常埋藏600至2000平方埃的溶剂可及表面积。界面富含疏水残基（在复合物形成时被埋藏），通常包含由极性相互作用围绕的中心疏水斑块。热点是对结合能贡献不成比例大的残基，通常是色氨酸、精氨酸和酪氨酸。这些热点残基被能量上不太重要的残基包围，这些残基将水从界面排除。

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，范围从高亲和力相互作用的皮摩尔到弱瞬时相互作用的微摩尔。Kd由结合和解离速率决定。结合速率受静电导向影响，两种蛋白质上的互补电荷加速它们的相遇。解离速率决定相互作用的寿命，慢解离产生长寿命复合物，快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伙伴。沉淀的蛋白质通过SDS-PAGE分离，通过Western印迹或质谱鉴定。Co-IP可以在接近生理条件下检测相互作用，但它可能鉴定间接相互作用并可能遗漏弱或瞬时相互作用。表位标签（如FLAG或HA肽标签融合到诱饵蛋白）允许使用特征明确的标签抗体进行捕获。

亲和纯化耦合质谱

AP-MS将标记诱饵蛋白的亲和纯化与质谱鉴定其相互作用伙伴相结合。标签在细胞中作为融合蛋白表达，在温和条件下使用标签作为手柄纯化蛋白质复合物。纯化的复合物用胰蛋白酶消化，肽通过质谱鉴定。来自未标记细胞的对照纯化区分特异性相互作用物和污染物。使用SILAC或无标记方法的定量AP-MS提供额外的区分。

酵母双杂交

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结合结构域融合，猎物蛋白与激活结构域融合。如果诱饵和猎物相互作用，转录因子被重建，激活报告基因表达。Y2H可扩展用于高通量筛选，其中诱饵蛋白针对猎物蛋白文库进行测试。然而，Y2H在酵母细胞核中检测相互作用，这可能不反映蛋白质的天然环境，并具有较高的假阳性和假阴性率。

表面等离子体共振

表面等离子体共振测量固定在传感器芯片上的蛋白质与其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。该技术无标记，可以在宽亲和力范围内测量相互作用。SPR在药物发现中广泛用于表征抗体-抗原相互作用和筛选蛋白质-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的蛋白质-蛋白质相互作用。当蛋白质在10纳米内且方向正确时，供体的激发导致受体的发射。FRET可以通过荧光显微镜测量，允许相互作用的时空分析。变体包括FRAP（测量蛋白质移动性和结合）和BRET（使用生物发光供体以避免光漂白问题）。