L’interazione proteica è un processo biologico che coinvolge il legame di due o più proteine. Questi legami proteici sono una parte essenziale delle funzioni cellulari di tutti gli organismi viventi e sono spesso necessari alle proteine per svolgere le loro funzioni specifiche. Queste operazioni cellulari includono processi critici come la replicazione del DNA che è facilitata da complesse strutture molecolari risultanti da interazioni proteiche. Questo processo costituisce anche il nucleo di molte funzioni di mediazione e segnalazione cellulare. I legami proteici possono assumere molte forme, compresi i legami complessi a lungo termine e il trasporto proteico a breve termine o le relazioni di modificazione proteica.
Le proteine sono composti naturali che consistono in disposizioni lineari di amminoacidi. Questi composti fanno parte dei mattoni biologici più basilari ed essenziali per tutti gli esseri viventi. Questi elementi costitutivi svolgono una miriade di funzioni critiche a livello cellulare da soli o come parti di gruppi proteici più grandi legati. Comunemente noti come complessi, i composti legati formati da questa interazione proteica sono responsabili di un’ampia varietà di funzioni cellulari critiche come la replicazione del DNA, la segnalazione intercellulare, la modifica delle proteine e il trasporto. Lo studio della meccanica del legame proteico migliora inoltre costantemente la capacità dei ricercatori di comprendere e combattere molte delle malattie che continuano ad affliggere l’umanità.
Una delle più significative di queste funzioni di interazione proteica è la trasduzione del segnale. I segnali chimici provenienti dall’esterno di una cellula sono spesso mediati o trasferiti all’interno tramite la meccanica dei complessi proteina/proteina. Questi trasferimenti di segnale sono fondamentali per molti processi cellulari e svolgono un ruolo importante nella progressione di malattie come il cancro. Alcuni legami di interazione proteica svolgono un ruolo di trasporto con una proteina facilitando il movimento di un’altra dall’esterno della cellula al nucleo. È vero anche il contrario nel caso dei pori nucleari, cioè grandi complessi proteici che si spostano dal centro della cellula verso l’esterno per effetto dell’interazione proteica.
Un’altra delle molte funzioni essenziali dell’interazione proteica è il processo di modificazione della proteina chinasi. Questo processo comporta l’aggiunta di diversi gruppi fosfato a una proteina da un’altra in un complesso. Questi composti modificati svolgono anche un ruolo vitale nella mediazione del segnale intercellulare con circa il 30 percento di tutte le proteine umane modificate dalla chinasi basata sull’interazione proteica. Queste sono interazioni a breve termine che a volte richiedono solo nanosecondi per essere completate. Altri processi di legame proteico sono per natura più a lungo termine e alcuni richiedono diverse ore o addirittura giorni per essere completati.