蛋白相互作用
基因組計劃使大量的新基因被不斷的發(fā)現(xiàn)，然而單純的基組DNA序列還尚未能解答許多生命問題。
基因是相對來說是靜態(tài)的，而基因編碼的產(chǎn)物－蛋白質則是動態(tài)的，具有時空性和調(diào)節(jié)性，是生物功能的主要體現(xiàn)者和執(zhí)行者。蛋白質的表達水平、存在方式以及相互作用等直接與生物功能相關。
在所有生命活動中，蛋白質之間的相互作用是必不可少的，它是細胞進行一切代謝活動的基礎。細胞接受外源或內(nèi)源的信號，通過其特有的信號途徑，調(diào)節(jié)其基因的表達，以保持其生物學特性。在這個過程中，蛋白質占有很重要的地位，它可以調(diào)控、介導細胞的許多生物學活性。
雖然有一些蛋白質可以以單體的形式發(fā)揮作用，但是大部分的蛋白質都是和伴侶分子一起作用或是與其他蛋白質形成復合物來發(fā)揮作用的。
因此，為了更好地理解細胞的生物學活性，必須很好地去理解蛋白質單體和復合物的功能，這就會涉及到蛋白質相互作用的研究。在現(xiàn)代分子生物學中，蛋白質相互作用的研究擁有非常重要的地位。
所以，揭示蛋白質之間的相互作用關系、建立相互作用關系的網(wǎng)絡圖，已成為蛋白質組學研究中的熱點。
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一、生物物理學方法
1、融合蛋白pull-down實驗
融合蛋白pull-down技術基本原理是將一種蛋白質固定于某種基質上（如Sepharose-交聯(lián)瓊脂糖），當細胞抽提液經(jīng)過該基質時，可與該固定蛋白相互作用的配體蛋白被吸附，而沒有被吸附的“雜質”則隨洗脫液流出。
被吸附的蛋白可以通過改變洗脫液或洗脫條件而回收下來。為了更有效地利用pull-down技術，可以將待純化地蛋白以融合蛋白地形式表達，即將“誘餌”蛋白與一種易于純化地配體蛋白相融合。
1988年Smith等利用谷胱甘肽－S－轉移酶（glutathione-S-transferase ，GST）融合標簽從細菌中一步純化出GST融合蛋白。從此GST融合蛋白在蛋白質相互作用研究領域里得到了極大的推廣。
GST融合蛋白在經(jīng)過固定有GST（glutathione-谷胱甘肽）的色譜柱時，就可以通過GST與GSH的相互作用而被吸附。當再有細胞抽提物過柱，就可以得到能夠與“誘餌”蛋白相互作用的興趣蛋白。
一般來說，GST融合蛋白pull-down方法用于兩個方面：
①是鑒定能與已知融合蛋白相互作用的未知蛋白質；
②是鑒定兩個已知蛋白質之間是否存在相互作用。
該方法比較簡便，免掉了使用同位素等危險物質，在蛋白質相互作用研究中有很廣泛的應用。
類似的融合蛋白很多，如與葡萄球菌蛋白A融合的“誘餌”蛋白可以通過固定有IgG的色譜柱進行純化；與寡聚組氨酸肽段融合的“誘餌”蛋白可以通過結合Ni2+的色譜柱進行純化；與二氫葉酸還原酶融合的“誘餌”蛋白可以通過固定有氨甲喋呤的色譜柱進行純化等等。
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2. 親和印跡
親和印跡是將聚丙烯酰胺凝膠電泳分離后的蛋白樣品轉移到硝酸纖維素膜上，然后檢測哪種蛋白能與標記了的“誘餌”蛋白發(fā)生作用。
此方法所要考慮的是如何保持膜上蛋白的生物活性，如何得到純化的“誘餌”蛋白等。
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3. 免疫共沉淀
如果在非變性的條件下裂解細胞，蛋白質之間的相互作用還可以保持，所以就可利用免疫共沉淀方法找出相互作用的蛋白質。這其中的例子包括Harlow等。
利用抗體沉淀腺病毒的EIA蛋白時發(fā)現(xiàn)了真核細胞中有與EIA蛋白特異結合的蛋白質；McMahon等利用該方法確定了轉錄結構域相關蛋白質可以與E2F1和c-Myc轉錄因子相互作用的蛋白質。
免疫共沉淀既可以用于檢驗已知的兩個蛋白質在體內(nèi)的相互作用，也可以找出未知的蛋白質相互作用，不管是兩者的哪個，其原則都是一樣的，都需要用特異性的抗體與其中的一種蛋白質結合，之后通過蛋白質A或蛋白質G-瓊脂糖微珠將復合物沉淀下來，然后用SDS-PAGE鑒定。
免疫共沉淀中設置正確的對照非常重要，因為該方法可能出現(xiàn)假陽性的概率比較高，設置的
對照包括：在對照組中使用對照抗體，以缺失目的蛋白的細胞系作為陰性對照等等。
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4. 熒光共振能量轉移技術
熒光共振能量轉移技術的原理是：處于激活狀態(tài)的供體，可以將其本身的熒光傳遞到與之十分鄰近（通常在10 nm 之內(nèi)）的受體上。因此，如果用遺傳突變的綠色熒光蛋白（GFP）或是合成的熒光染料標記蛋白質，則可以通過熒光體之間的能量傳遞來確定兩蛋白質的相互作用。
這種方法較之上述的方法有兩個優(yōu)點：
① 蛋白質之間的相互作用是發(fā)生在完整細胞里，比較完整地反映了蛋白質在生理狀態(tài)的活動。
② 利用這種方法，可以觀察到蛋白質在細胞內(nèi)的定位。
（后續(xù)會追加分子生物學方法）
