蛋白质交互作用

蛋白质相互作用 (PPI) 是两个或多个蛋白质分子之间建立的高度特异性的物理接触，这是由静电力、氢键和疏水效应等相互作用引导的生化事件的结果。 许多是与特定生物分子环境中细胞或活生物体中发生的链之间的分子关联的物理接触。

蛋白质很少单独行动，因为它们的功能往往受到调节。 细胞内的许多分子过程都是由分子机器执行的，这些分子机器由许多由其 PPI 组织的蛋白质成分构建而成。 这些生理相互作用构成了所谓的生物体相互作用组学，而异常的 PPI 是多种聚集相关疾病的基础，例如克雅氏病和阿尔茨海默病。

已通过多种方法从不同的角度对 PPI 进行了研究：生物化学、量子化学、分子动力学、信号转导等。 所有这些信息都有助于创建大型蛋白质相互作用网络——类似于代谢或遗传/表观遗传网络——从而增强当前关于生化级联反应和疾病分子病因学的知识，以及发现具有治疗意义的推定蛋白质靶点。

在许多代谢反应中，充当电子载体的蛋白质与充当其还原酶的酶结合。 在它接收到一个电子后，它会解离，然后与下一个发挥其氧化酶作用的酶（即电子受体）结合。 蛋白质之间的这些相互作用取决于蛋白质之间的高度特异性结合，以确保有效的电子转移。 例子：线粒体氧化磷酸化链系统组分细胞色素c-还原酶/细胞色素c/细胞色素c氧化酶； 微粒体和线粒体 P450 系统。

就线粒体 P450 系统而言，参与电子传递蛋白肾上腺素与其还原酶结合的特定残基被鉴定为还原酶表面的两个碱性 Arg 残基和肾上腺素上的两个酸性 Asp 残基。最近的工作 对还原酶系统发育的研究表明，这些参与蛋白质-蛋白质相互作用的残基在该酶的整个进化过程中都是保守的。

细胞的活动受细胞外信号的调节。 细胞内部和/或沿细胞内部的信号传播取决于各种信号分子之间的 PPI。 通过 PPI 募集信号通路称为信号转导，在许多生物过程和包括帕金森病和癌症在内的许多疾病中起着基础性作用。

一种蛋白质可能携带另一种蛋白质（例如，在核孔输入蛋白的情况下，从细胞质到细胞核，反之亦然）。

在许多生物合成过程中，酶相互作用以产生小化合物或其他大分子。

肌肉收缩的生理学涉及多种相互作用。 肌球蛋白丝充当分子马达，通过与肌动蛋白结合使丝滑动。 此外，骨骼肌脂滴相关蛋白家族的成员与其他蛋白质相关，作为脂肪甘油三酯脂肪酶的激活剂及其共激活剂比较基因鉴定 - 58，以调节骨骼肌中的脂肪分解

要描述蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 的类型，重要的是要考虑蛋白质可以以瞬态方式相互作用（在短时间内产生某些特定效果，如信号转导）或以稳定的方式与其他蛋白质相互作用 形成复合物的方法，这些复合物成为生命系统中的分子机器。 蛋白质复合物组装可导致同源寡聚或异源寡聚复合物的形成。 除了传统的复合物，如酶-抑制剂和抗体-抗原，还可以在结构域-结构域和结构域-肽之间建立相互作用。

识别蛋白质-蛋白质相互作用的另一个重要区别是它们的确定方式，因为有测量蛋白质对之间直接物理相互作用的技术，称为“二元”方法，而还有其他技术测量蛋白质组之间的物理相互作用， 没有成对确定蛋白质伙伴，称为“共同复杂”方法。

同源寡聚体是仅由一种蛋白质亚基构成的大分子复合物。 蛋白质亚基组装以蛋白质四级结构中非共价相互作用的建立为指导。 为了恢复到最初的单个单体，同源低聚物的破坏通常需要复合物的变性。