蛋白–蛋白相互作用（Protein–Protein Interactions, PPI）构成了细胞内几乎所有生命活动的基础。从信号转导、转录调控、蛋白降解，到免疫应答和肿瘤发生，蛋白–蛋白相互作用调控着分子网络的稳定与动态变化。近年来，随着结构生物学、质谱技术和高通量筛选方法的快速发展，研究蛋白相互作用已从常规的验证性实验，走向了系统性、网络化、精准化的研究方向。本文将从研究目的出发，系统梳理目前主流的PPI研究方法，涵盖低通量验证、高通量筛选及定量动力学评估。

一、蛋白–蛋白相互作用：生命网络的纽带

在细胞中，蛋白质以团队协作的方式执行功能，彼此之间通过特异性识别形成二聚体、多聚体或复合物。揭示蛋白–蛋白相互作用不仅有助于理解蛋白功能，还能发现潜在的疾病靶点和治疗策略。当前，多项系统生物学研究表明，复杂疾病的发生常常源于蛋白互作网络的紊乱，而非单个蛋白质的功能异常。因此，PPI研究不仅有助于解析生物学机制，更成为精准医学领域的重要研究方向。

从功能层面来看，蛋白–蛋白相互作用主要分为：

• 稳定型互作：形成长期存在的蛋白复合物，如核糖体、蛋白酶体等。
• 瞬时型互作：常出现在信号通路激活后，如激酶-底物结合、受体-配体结合等。

明确这些互作的类型，有助于选择合适的实验方法进行分析。

二、如何选择适合的PPI研究方法？

针对不同的研究目标，科学家需要从下列几个维度进行方法选择：

三、主流蛋白–蛋白相互作用研究方法详解

1、酵母双杂交（Yeast Two-Hybrid, Y2H）

Y2H 是最经典的PPI筛选技术，适用于全基因组尺度的互作筛查。其原理基于转录因子的功能重构，蛋白互作将激活报告基因表达。

适合场景：

• 探索未知互作网络
• 互作域（domain）映射
• 构建初步PPI网络

在多个模式生物中，Y2H已被用于构建全基因组蛋白–蛋白相互作用图谱，推动了功能基因组学的发展。

2、免疫共沉淀（Co-IP）

Co-IP 是研究已知或候选蛋白互作的“金标准”之一。通过使用特异性抗体沉淀目标蛋白及其结合伙伴，结合Western blot或质谱分析互作物组成。

3、拉下实验（Pull-down assay）

常用于体外研究互作机制。将融合标签的“诱饵蛋白”固定在亲和介质上，与游离“猎物蛋白”孵育后分析结合情况。

适用场景：

• 结构域映射
• 药物靶点确认
• 可定量比较不同突变体的结合能力

4、荧光互作技术（FRET、BiFC）

FRET 和 BiFC 允许在活细胞内观察蛋白–蛋白相互作用，具备时间和空间分辨率。

（1）FRET：测量两个荧光团之间的能量转移，反映距离变化

（2）BiFC：两个非活性荧光片段通过蛋白互作重新组装为可检测信号

5、交联质谱（XL-MS）

交联质谱通过化学交联剂“锁定”相互作用界面，随后进行酶解和质谱分析，可精确定位结合残基。

优势：

• 提供空间结构信息
• 可用于构建复合物三维模型
• 与冷冻电镜、AlphaFold 等协同使用效果显著

6、亲和纯化质谱（AP-MS）

结合免疫富集与高分辨率质谱，可以系统分析一个蛋白的“互作图谱”。特征：高通量，适用于复合物组装分析、信号通路重构

7、动力学分析：SPR 与 BLI

表面等离子体共振（SPR）与生物层干涉技术（BLI）是两种无标记实时检测蛋白结合的物理方法，适用于深入研究蛋白–蛋白相互作用的亲和力与结合动力学参数（如Kd、ka/kd）。在生物药研发过程中，SPR与BLI不仅用于蛋白–小分子互作，也被用于表征抗体与靶蛋白之间的蛋白–蛋白相互作用亲和力和稳定性。

四、多平台结合：构建互作图谱闭环

在实际科研项目中，建议通过以下组合策略获得更高可信度的蛋白–蛋白相互作用数据：

• Y2H 或AP-MS进行初筛
• Co-IP 或拉下实验验证互作
• FRET/BiFC 观察细胞内动态
• SPR/BLI 精准测定结合亲和力

在后基因组时代，科学研究不再止步于基因和单个蛋白的功能，而是转向网络系统的理解。蛋白–蛋白相互作用作为连接功能模块的桥梁，是解锁细胞调控奥秘的关键。依托先进的技术手段与专业的服务平台，研究者能够更准确地刻画生命过程的动态网络。百泰派克生物科技愿成为您可靠的科研伙伴，共同推进生命科学的前沿探索。

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百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

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