蛋白–蛋白相互作用简介 (PPI)
在细胞这个复杂的微观世界里,蛋白质并非单兵作战。从信号转导到代谢调控,从细胞骨架到转录调节,几乎所有的生命活动都离不开蛋白与蛋白之间的精密协作。这种协作,科学上称为蛋白–蛋白相互作用(Protein–Protein Interaction,PPI)。蛋白–蛋白相互作用(PPI)是指两个或多个蛋白分子之间通过非共价键(如氢键、疏水作用、静电相互作用)形成的稳定或瞬时复合体。对PPI的研究不仅能够揭示蛋白功能与通路机制,更在疾病机制研究、新药靶点发现、系统生物学建模等方面具有不可替代的价值。
一、PPI的三种基本类型:
1、稳定性复合物
如:核糖体、蛋白酶体、转录因子复合体
功能:结构维持、酶催化
2、瞬时相互作用
如:酪氨酸激酶与底物、G蛋白与其效应分子
功能:信号转导、响应刺激
3、调节性相互作用
如:蛋白抑制剂与目标酶的结合
功能:负反馈调节、功能抑制或激活
二、PPI的研究方法一览
蛋白–蛋白相互作用研究方法主要分为实验法与计算法两大类。
1、实验方法(Wet-lab)
(1)酵母双杂交(Yeast Two-Hybrid, Y2H)
① 优点:高通量、适用于发现新相互作用。
② 局限:假阳性较多,细胞内定位限制。
(2)免疫共沉淀(Co-IP)
① 优点:适合验证已知相互作用,生理条件下操作。
② 局限:对抗体依赖性强,难以捕获弱相互作用。
(3) 亲和纯化-质谱(AP-MS / LC-MS/MS)
① 优点:可实现全组学层面的蛋白互作图谱绘制。
② 局限:需要高质量蛋白富集与精准质谱平台。
(4)生物素标记/近邻标记法(BioID、TurboID)
① 优点:原位、活细胞中识别互作蛋白,捕捉瞬时或弱相互作用。
② 局限:背景较高,需优化实验条件。
2、计算预测方法(In silico)
(1)基于序列/结构的预测
如:基于结构对接、同源建模、机器学习模型。适合发现潜在PPI位点,但需实验验证。
(2)PPI数据库整合
如:
STRING:预测+实验数据整合;
BioGRID:基于文献手动注释;
IntAct, DIP, MINT 等国际数据库。
三、PPI研究的关键应用场景
1、疾病机制解析
鉴定与疾病相关的互作模块(如癌症信号通路、病毒感染途径),揭示致病蛋白的网络位置与功能角色。
2、药物靶点筛选
开发PPI调节剂(如PPI抑制剂、分子胶等新型药物),利用可成药互作接口提升先导化合物筛选效率。
3、合成生物学与系统建模
构建人工互作网络,实现特定功能路径控制,建立细胞信号网络动力学模型。
蛋白–蛋白相互作用不仅是单一生物过程的参与者,更是整个生命系统运作的逻辑架构。无论你是希望揭示疾病机制,还是开发新型药物靶点,对PPI的深入理解都至关重要。在这条探索之路上,百泰派克生物科技愿为科研人员与企业研发团队提供可靠的技术平台与专业支持,助力您从蛋白互作走向更深层次的系统解析与功能发现。
百泰派克生物科技——生物制品表征,多组学生物质谱检测优质服务商
相关服务:
How to order?