Protein etkileşimi, iki veya daha fazla proteinin bağlanmasını içeren biyolojik bir işlemdir. Bu protein bağları, tüm canlı organizmaların hücresel fonksiyonlarının önemli bir parçasıdır ve proteinlerin spesifik fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için sıklıkla gereklidir. Bu hücresel işlemler, protein etkileşimlerinden kaynaklanan karmaşık moleküler yapılar tarafından kolaylaştırılan DNA replikasyonu gibi kritik işlemleri içerir. Bu işlem aynı zamanda birçok hücresel aracılık ve sinyal fonksiyonunun çekirdeğini oluşturur. Protein bağları, uzun vadeli karmaşık bağlar ve kısa süreli protein taşıma ya da protein modifikasyon ilişkileri dahil olmak üzere birçok formda olabilir.
Proteinler, amino asitlerin doğrusal düzenlemelerinden oluşan doğal olarak oluşan bileşiklerdir. Bu bileşikler, tüm canlılar için en temel ve temel biyolojik yapı taşlarının bir parçasıdır. Bu yapı taşları, hücresel düzeyde kendi başlarına veya daha büyük bağlanmış protein gruplarının parçaları olarak sayısız kritik işlevi yerine getirir. Genellikle kompleksler olarak bilinen bu protein etkileşimi tarafından oluşturulan bağlanmış bileşikler, DNA replikasyonu, hücresel sinyalleşme, protein modifikasyonu ve taşıma gibi çok çeşitli kritik hücresel fonksiyonlardan sorumludur. Protein bağlanma mekaniğinin incelenmesi, araştırmacıların sürekli olarak insanlığı rahatsız etmeye devam eden birçok hastalığı anlama ve bunlarla mücadele etme yeteneğini de geliştirir.
Bu protein etkileşimi işlevlerinden en önemlilerinden biri sinyal iletimidir. Bir hücrenin dışından çıkan kimyasal sinyallere genellikle protein / protein komplekslerinin mekaniği ile aracılık edilir veya içeriye aktarılır. Bu sinyal transferleri birçok hücresel süreç için kritiktir ve kanser gibi hastalıkların ilerlemesinde önemli bir rol oynar. Bazı protein etkileşimi bağları, bir proteinin diğerinin hücre dışından çekirdeğine hareketini kolaylaştıran bir taşıma rolü üstlenir. Tersine, nükleer gözenekler, yani hücrenin merkezinden dışa doğru protein etkileşiminin etkileri ile hareket eden büyük protein kompleksleri için de geçerlidir.
Protein etkileşiminin birçok temel işlevinden bir diğeri, kinaz protein modifikasyon işlemidir. Bu işlem, birkaç fosfat grubunun bir proteine diğerinde bir kompleks içerisinde bir proteine eklenmesini içerir. Bu modifiye edilmiş bileşikler ayrıca, hücreler arası sinyal aracılıklarında, bütün insan proteinlerinin yaklaşık yüzde 30'unun protein etkileşimi bazlı kinaz ile modifiye edilmesinde hayati bir rol oynar. Bunlar kısa süreli etkileşimlerdir, bazen sadece nanosaniyenin tamamlanması gerekir. Diğer protein bağlama işlemleri, doğanın gereği daha uzun vadelidir, bazılarının tamamlanması birkaç saat hatta günler alır.
