蛋白質相互作用指的是兩個或多個蛋白質通過非共價相互作用形成復合物的過程,這種相互作用在細胞生物學中發揮著至關重要的作用。是細胞內信號傳導、代謝調控、基因表達、免疫反應等生命活動的基礎。

蛋白質相互作用的生物學意義:
1.信號傳導:是細胞信號傳遞過程的基礎。例如,受體蛋白通過與特定配體結合啟動下游信號傳遞過程,而這些信號轉導通常依賴于蛋白質之間的相互作用。常見的信號通路包括G蛋白偶聯受體、受體酪氨酸激酶和MAPK信號通路等。
2.基因調控:許多轉錄因子通過與其他蛋白質(如共激活因子或共抑制因子)相互作用來調控基因的表達。轉錄因子與DNA的結合通常需要與其他蛋白質協同作用,從而增強或抑制轉錄。
3.細胞周期調控:細胞周期的各個階段由多個蛋白質調控,這些蛋白質通過相互作用控制細胞的分裂、增殖和生長。關鍵的細胞周期調控蛋白質包括細胞周期蛋白、cyclin-dependentkinases(CDKs)等。
4.蛋白質降解:蛋白質通過與泛素、蛋白酶體等相互作用被標記進行降解。泛素-蛋白酶體途徑是調節細胞內蛋白質水平的重要機制,涉及到多種蛋白質的相互作用。
5.細胞骨架和膜運輸:還在細胞骨架的形成和細胞膜物質運輸中發揮作用。細胞骨架蛋白如肌動蛋白、微管蛋白等通過相互作用組織細胞的形態和運動。
蛋白質相互作用在疾病中的作用:
1.癌癥:在癌癥中,許多細胞周期調控蛋白、腫瘤抑制基因和致癌基因通過異常的相互作用導致細胞過度增殖或抑制凋亡,從而促進腫瘤的發生和發展。
2.神經退行性疾病:在阿爾茨海默病、帕金森病等神經退行性疾病中,異常的蛋白質聚集和相互作用(如β-淀粉樣蛋白和tau蛋白的聚集)會破壞神經細胞的正常功能,導致細胞死亡。
3.免疫系統疾病:免疫系統中的許多蛋白質(如細胞因子、受體)通過相互作用調控免疫反應。異常的相互作用可能導致自免疫性疾病或免疫逃逸。