在细胞内，就像在一个拥挤的舞蹈俱乐部：数百人在聚会。有些人独来独往，有些人从人群中挤过去，和遇到的每个人聊天。有些人只是打个招呼，有些人则和他们最好的朋友呆在一起。在这个俱乐部里，参加聚会的人之间有各种不同的互动。在含有蛋白质的细胞中也是如此。

细胞中充满了许多不同类型的蛋白质，这些蛋白质相互作用，经常成群结队地协同工作。这些基团被称为复合物，是分子机器，只有当它们的各个组成部分相互作用时才能正常工作。

派对破坏者会中断正常的互动

哪些蛋白质相互作用以及如何相互作用也取决于身体的状态。在健康身体的正常情况下，我们称之为蓝色和红色的两种蛋白质结合在一起。例如，如果条件因细胞压力而改变，蛋白质蓝色可以改变其相互作用的伙伴，并与蛋白质黄色联合起来，这只会造成麻烦并扰乱聚会。

“蛋白质之间相互作用的改变会导致阿尔茨海默氏症、帕金森氏症或癌症等疾病，”Cathy Marulli解释说。她是苏黎世联邦理工学院分子系统生物学研究所教授Paola Picotti的博士生。“因此，了解蛋白质与蛋白质之间的相互作用在健康状态和患病状态之间的差异以及两种蛋白质之间的结合位点是什么样子是很重要的。如果我们知道这些细节，我们可以开发活性物质，阻止不必要的相互作用，恢复细胞的平衡，”她解释说。

揭示蛋白质的社会网络

因此，ETH生物化学家在蛋白质研究中进一步开发了一种经过验证的方法来分析蛋白质的完整相互作用网络，称为相互作用组。

相应的研究刚刚发表在《自然生物技术》杂志上。

几年前，皮科蒂和她的同事开发了所谓的LiP质谱法。这使研究人员能够测量任何生物样品中数千种蛋白质的结构变化，而无需事先对样品进行特殊纯化。他们最后一次使用这种方法来分析蛋白质及其功能（见ETH新闻）。

现在他们进一步发展了LiP质谱法来研究蛋白质之间的相互作用。为此，他们首先确定了蛋白质和其他位点之间大约6000个相互作用界面，当蛋白质相互作用时，这些界面会发生变化。然后，他们使用这些位点作为标记来评估蛋白质在特定条件下是否会改变与其他蛋白质的相互作用。

为了做到这一点，他们使用酶将蛋白质切成碎片。这些酶只能攻击可自由进入的位点的蛋白质。如果另一种蛋白质停靠在一个位点上，这种酶就不能切割蛋白质。因此，蛋白质片段的详细信息有助于研究人员分析单个蛋白质是否以及在何处与其他蛋白质相互作用。这使他们能够同时直接研究混乱的细胞基质中大约1000种蛋白质的相互作用。

应激细胞发生了惊人的变化

研究人员对酵母细胞进行了研究，以研究蛋白质在正常状态下与在化学物质引发的压力情况下的相互作用是如何不同的。

在这样做的过程中，生化学家们发现，压力环境改变了大约50种蛋白质复合物，从而改变了它们之间的相互作用。研究人员还表明，一种名为SAGA的蛋白质复合物在酵母细胞的相互作用网络中起着重要作用。当他们将SAGA从图片中移除时，大约三分之二的蛋白质复合物在压力情况下表现不同。“SAGA是派对上的DJ。当它被静音时，一些派对团体就会停止跳舞。他们影响了其他参加聚会的人，他们也退出了。这表明细胞中的单个参与者对其他参与者具有不成比例的巨大影响，”Marulli说。

可转移到其他物种

所开发的方法也可以应用于其他生物体。Marulli说：“对于我们想要研究的每个物种，我们只需要开发一套新的结合标记，以便能够使用这种方法研究小鼠或人类细胞中的蛋白质相互作用。”因此，下一个合乎逻辑的步骤是确定人类细胞相互作用组的相互作用标记，以便在一个步骤中分析有缺陷的蛋白质相互作用。

确定蛋白质的相互作用在疾病方面是极其重要的。“因此，我们希望进一步发展我们的技术，用于诊断目的和疾病机制的研究，”Picotti说。这种希望有一个很好的理由：之前在他们实验室开发的方法已经被ETH的衍生公司Biognosys付诸实践。

药物研究目标相互作用

药物研究对相互作用标记物也很感兴趣。如果相互作用的位置是已知的，研究人员可以有效地寻找化合物，可以中断不必要的相互作用或建立新的。

调节蛋白质相互作用的化合物是目前药物研究的一个有前途的新方向。这种化合物有可能处理目前药物无法处理的蛋白质。或者它们可以用来开发副作用更小的新药。