Η αλληλεπίδραση πρωτεϊνών είναι μια βιολογική διαδικασία που περιλαμβάνει τη σύνδεση δύο ή περισσότερων πρωτεϊνών. Αυτοί οι πρωτεϊνικοί δεσμοί αποτελούν ουσιαστικό μέρος των κυτταρικών λειτουργιών όλων των ζωντανών οργανισμών και είναι συχνά απαραίτητοι για να εκπληρώσουν οι πρωτεΐνες τις συγκεκριμένες λειτουργίες τους. Αυτές οι κυτταρικές λειτουργίες περιλαμβάνουν κρίσιμες διεργασίες όπως η αντιγραφή του DNA που διευκολύνεται από πολύπλοκες μοριακές δομές που προκύπτουν από αλληλεπιδράσεις πρωτεϊνών. Αυτή η διαδικασία αποτελεί επίσης τον πυρήνα πολλών λειτουργιών κυτταρικής μεσολάβησης και σηματοδότησης. Οι πρωτεϊνικοί δεσμοί μπορεί να λάβουν πολλές μορφές, συμπεριλαμβανομένων των μακροπρόθεσμων σύνθετων δεσμών και των βραχυπρόθεσμων σχέσεων μεταφοράς πρωτεΐνης ή τροποποίησης πρωτεΐνης.
Οι πρωτεΐνες είναι φυσικά ενώσεις που αποτελούνται από γραμμικές διατάξεις αμινοξέων. Αυτές οι ενώσεις αποτελούν μέρος των πιο βασικών και βασικών βιολογικών δομικών στοιχείων για όλα τα έμβια όντα. Αυτά τα δομικά στοιχεία εκτελούν μυριάδες κρίσιμες λειτουργίες σε κυτταρικό επίπεδο είτε μόνα τους είτε ως μέρη μεγαλύτερων συνδεδεμένων πρωτεϊνικών ομάδων. Κοινώς γνωστές ως σύμπλοκα, οι δεσμευμένες ενώσεις που σχηματίζονται από αυτή την αλληλεπίδραση πρωτεΐνης είναι υπεύθυνες για μια μεγάλη ποικιλία κρίσιμων κυτταρικών λειτουργιών όπως η αντιγραφή του DNA, η διακυτταρική σηματοδότηση, η τροποποίηση πρωτεΐνης και η μεταφορά. Η μελέτη της μηχανικής των πρωτεϊνικών δεσμών βελτιώνει επίσης συνεχώς την ικανότητα των ερευνητών να κατανοούν και να καταπολεμούν πολλές από τις ασθένειες που συνεχίζουν να μαστίζουν την ανθρωπότητα.
Μία από τις πιο σημαντικές από αυτές τις λειτουργίες αλληλεπίδρασης πρωτεϊνών είναι η μεταγωγή σήματος. Τα χημικά σήματα που προέρχονται από έξω από ένα κύτταρο συχνά διαμεσολαβούνται ή μεταφέρονται στο εσωτερικό μέσω της μηχανικής των συμπλεγμάτων πρωτεΐνης/πρωτεΐνης. Αυτές οι μεταφορές σημάτων είναι κρίσιμες για πολλές κυτταρικές διεργασίες και παίζουν σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη ασθενειών όπως ο καρκίνος. Ορισμένοι δεσμοί αλληλεπίδρασης πρωτεϊνών εκτελούν ένα ρόλο μεταφοράς με μια πρωτεΐνη διευκολύνοντας την κίνηση μιας άλλης από το εξωτερικό του κυττάρου στον πυρήνα. Το αντίστροφο ισχύει επίσης στην περίπτωση των πυρηνικών πόρων, δηλαδή, μεγάλων πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων που μετακινούνται από το κέντρο του κυττάρου προς τα έξω μέσω των επιπτώσεων της αλληλεπίδρασης πρωτεϊνών.
Μια άλλη από τις πολλές βασικές λειτουργίες της πρωτεϊνικής αλληλεπίδρασης είναι η διαδικασία τροποποίησης της πρωτεΐνης κινάσης. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την προσθήκη πολλών φωσφορικών ομάδων σε μια πρωτεΐνη από μια άλλη σε ένα σύμπλοκο. Αυτές οι τροποποιημένες ενώσεις διαδραματίζουν επίσης ζωτικό ρόλο στη μεσολάβηση διακυτταρικού σήματος με περίπου το 30 τοις εκατό όλων των ανθρώπινων πρωτεϊνών να τροποποιούνται από κινάση που βασίζεται στην αλληλεπίδραση πρωτεϊνών. Αυτές είναι βραχυπρόθεσμες αλληλεπιδράσεις μερικές φορές χρειάζονται μόνο νανοδευτερόλεπτα για να ολοκληρωθούν. Άλλες διαδικασίες σύνδεσης πρωτεϊνών είναι πιο μακροπρόθεσμες από τη φύση τους, με ορισμένες να χρειάζονται αρκετές ώρες ή και μέρες για να ολοκληρωθούν.