Proteininteraktion ist ein biologischer Prozess, der die Bindung von zwei oder mehr Proteinen beinhaltet. Diese Proteinbindungen sind ein wesentlicher Bestandteil der zellulären Funktionen aller lebenden Organismen und werden oft benötigt, damit Proteine ihre spezifischen Funktionen erfüllen können. Diese zellulären Vorgänge umfassen kritische Prozesse wie die DNA-Replikation, die durch komplexe molekulare Strukturen erleichtert wird, die aus Proteinwechselwirkungen resultieren. Dieser Prozess bildet auch den Kern vieler zellulärer Vermittlungs- und Signalfunktionen. Proteinbindungen können viele Formen annehmen, einschließlich langfristiger komplexer Bindungen und kurzfristiger Proteintransport- oder Proteinmodifikationsbeziehungen.
Proteine sind natürlich vorkommende Verbindungen, die aus linearen Anordnungen von Aminosäuren bestehen. Diese Verbindungen sind Teil der grundlegendsten und wichtigsten biologischen Bausteine für alle Lebewesen. Diese Bausteine erfüllen eine Vielzahl von kritischen Funktionen auf zellulärer Ebene, entweder allein oder als Teile größerer gebundener Proteingruppen. Allgemein bekannt als Komplexe, sind die durch diese Proteinwechselwirkung gebildeten gebundenen Verbindungen für eine Vielzahl kritischer zellulärer Funktionen wie DNA-Replikation, interzelluläre Signalübertragung, Proteinmodifikation und Transport verantwortlich. Das Studium der Mechanismen der Proteinbindung verbessert auch ständig die Fähigkeit der Forscher, viele der Krankheiten zu verstehen und zu bekämpfen, die die Menschheit weiterhin plagen.
Eine der bedeutendsten dieser Proteinwechselwirkungsfunktionen ist die Signaltransduktion. Chemische Signale, die von außerhalb einer Zelle stammen, werden oft über die Mechanik von Protein/Protein-Komplexen nach innen vermittelt oder übertragen. Diese Signalübertragungen sind für viele zelluläre Prozesse entscheidend und spielen eine wichtige Rolle beim Fortschreiten von Krankheiten wie Krebs. Einige Proteinwechselwirkungsbindungen übernehmen eine Transportfunktion, wobei ein Protein die Bewegung eines anderen von außerhalb der Zelle zum Zellkern erleichtert. Das Umgekehrte gilt auch bei Kernporen, dh großen Proteinkomplexen, die sich durch Proteinwechselwirkung vom Zentrum der Zelle nach außen bewegen.
Eine weitere der vielen wesentlichen Funktionen der Proteininteraktion ist der Kinase-Protein-Modifikationsprozess. Dieser Prozess beinhaltet die Addition mehrerer Phosphatgruppen an ein Protein durch ein anderes in einem Komplex. Diese modifizierten Verbindungen spielen auch eine wichtige Rolle bei der interzellulären Signalvermittlung, da etwa 30 Prozent aller menschlichen Proteine durch auf Proteininteraktion basierende Kinase modifiziert werden. Dies sind kurzfristige Wechselwirkungen, die manchmal nur Nanosekunden dauern. Andere Proteinbindungsprozesse sind von Natur aus längerfristig, wobei einige mehrere Stunden oder sogar Tage in Anspruch nehmen.