每一個領域的發展都是基于技術的進步和革新，蛋白質組學亦然。蛋白質的可變性和多樣性等特殊性質導致了蛋白質研究技術遠遠比核酸技術要復雜和困難得多，但正是這些特性參與和影響著整個生命過程。在開始實驗之前，先看看這篇技術簡介吧。
一 蛋白質與DNA相互作用
在許多的細胞生命活動中，例如DNA復制、mRNA轉錄與修飾以及病毒的感染等都涉及到DNA與蛋白質之間的相互作用的問題。隨著重組DNA技術的發展，人們已分離到了許多重要的基因。現在的關鍵問題是需要揭示環境因子及發育信號究竟是如何控制基因的轉錄活性的。為此需要：1. 鑒定分析參與基因表達調控的DNA元件；2. 分離并鑒定這些順式元件特異性結合的蛋白質因子。這些問題的研究都涉及到DNA與蛋白質之間的相互作用。研究DNA-蛋白質相互作用主要包括以下實驗方法：
1 凝膠遷移實驗（EMSA）
EMSA主要基于蛋白-探針復合物在在凝膠電泳過程中遷移較慢的原理。根據實驗設計特異性和非特異性探針，當核酸探針與樣本蛋白混合孵育時，樣本中可以與核酸探針結合的蛋白質與探針形成蛋白-探針復合物；這種復合物由于分子量大，在進行聚丙烯酰胺凝膠電泳時遷移較慢，而沒有結合蛋白的探針則較快；孵育的樣本在進行聚丙烯酰胺凝膠電泳并轉膜后，蛋白-探針復合物會在膜靠前的位置形成一條帶，說明有蛋白與目標探針發送互作。
在此基礎上又延伸出了DNA競爭實驗（DNA competitive assay），具體做法是：在DNA-蛋白質結合的反應體系中加入了超量的非標記的競爭DNA（competitor DNA），如果它同探針DNA結合的是同一種轉錄因子蛋白質，那么由于競爭DNA與探針DNA相比是極大超量的，這樣絕大部分轉錄因子蛋白質都會被競爭結合掉，而使探針DNA仍然處于自由的非結合狀態，可以在電泳凝膠的放射自顯影圖片上就不會出現阻滯的條帶。如果反應體系中加入的競爭DNA并不能同探針DNA競爭結合同一種轉錄因子，結果在電泳凝膠中的放射自顯影圖片上就會出現阻滯的條帶。
應用
（1）鑒定在特殊類型細胞蛋白質提取物中，是否存在能同某一特定的DNA（含有轉錄因子結合位點）結合的轉錄因子蛋白質；
（2）DNA競爭實驗可以用來檢測轉錄因子蛋白質同DNA結合的精確序列部位；
（3）通過競爭DNA中轉錄因子結合位點的堿基突變可以研究此種突變競爭性能及其轉錄因子結合作用的影響；
（3）也可以利用DNA同特定轉錄因子的結合作用通過親和層析來分離特定的轉錄因子。
2 DNaseI足跡實驗
足跡實驗（foot-printing assay），是一種用來檢測被特定轉錄因子蛋白質特異性結合的DNA序列的位置及其核苷酸序列結構的專門實驗方法。蛋白質結合在DNA特定片段上，能保護該部位不被DNase破壞，DNA分子經酶切作用后遺留下該片段(亦稱“足跡”)，進而可以確定它的序列。在電泳凝膠的放射性自顯影圖片上，相應于蛋白質結合的部位沒有放射性標記條帶。足跡試驗特異性好，定位精確，使用廣泛。
3 甲基化干擾實驗
甲基化干擾實驗（Methylation interference assay）是根據DMS（硫酸二甲酯）能夠使DNA分子中裸露的鳥嘌呤（G）殘基甲基化，而六氫吡啶又會對甲基化的G殘基作特異性的化學切割這一原理設計的另一種研究蛋白質同DNA相互作用的實驗方法。應用這種技術可以檢測靶DNA中G殘基的優先甲基化，對爾后的蛋白質結合作用究竟會有什么效應，從而更加詳細的揭示出DNA與蛋白質相互作用的模式。
除了DNaseI 足跡試驗之外，目前還發展出了若干種其他類型的足跡實驗，例如：a. 自由羥基足跡實驗；b. 菲咯啉銅足跡實驗；c. DMS（硫酸二甲酯）足跡實驗。
應用
（1）甲基化干擾實驗可以用來研究轉錄因子與DNA結合位點中的G殘基之間的聯系。
（2）是足跡實驗的一種有效的補充手段，可以鑒定足跡實驗中DNA與蛋白質相互作用的精確位置。
4 體內足跡實驗
上面介紹的三種研究蛋白質與DNA相互作用的方法，有一個共同的不足之處：在體外進行實驗，可想而知，這些實驗結果未必能反映細胞內發生的真實生命過程，即細胞內發生的真實的DNA與蛋白質的相互作用情況。
為了解決這個問題，科學家就設計出了一種體內足跡試驗（invivo foot-printing assay），該方法可以看做是體外DMS足跡實驗的一個變種。
體內足跡試驗的原理原則同體外DMS足跡實驗無本質差別，即:
（1）DMS能夠使G殘基甲基化。
（2）六氫吡啶能特異的切割甲基化的G殘基。
（3）同特異轉錄因子蛋白質結合的識別序列中的G殘基由于受到蛋白質的保護而不會被DMS甲基化，于是不會被六氫吡啶切割。
（4）同對照的裸露的DNA形成的序列梯作比較，就會發現活細胞DNA形成的序列梯中缺少G殘基沒有被切割的相應條帶。
二 蛋白質與蛋白質相互作用
蛋白質與蛋白質之間相互作用構成了細胞生化反應網絡的一個主要組成部分，對調控細胞及其信號有重要意義。研究蛋白-蛋白相互作用是理解生命活動的基礎。檢測蛋白質間相互作用的實驗方法有很多，究竟有哪些呢？小編總結了一個表格。
技術 | 原理 | 優點 | 缺點 |
酵母雙雜交系統 | 當靶蛋白和誘餌蛋白特異結合后，誘餌蛋白結合于報道基因的啟動子，啟動報道基因在酵母細胞內的表達，如果檢測到報道基因的表達產物，則說明兩者之間有相互作用，反之則兩者之間沒有相互作用。 | 蛋白質有可能保持天然的折疊狀態，敏感度高，簡捷 | 假陽性；融合體蛋白必須轉運至核內才能活化轉錄 |
噬茵體展示技術 | 在編碼噬菌體外殼蛋白基因上連接一單克隆抗體的DNA 序列，當噬菌體生長時，表面就表達出相應的單抗，再將噬菌體過柱，柱上若含目的蛋白，就會與相應抗體特異性結合 | 高通量，簡便，直接得到基因、高選擇性的篩選復雜混合物、在篩選過程中通過適當改變條件可以直接評價相互結合 | 須經過細菌轉化、噬菌體包裝；文庫中分子遺傳的多樣性有局限性，有些序列不能表達，對細胞有毒性的分子不能表達和展示 |
Pull down 技術 | 將靶蛋白-GST/his融合蛋白親和固化在谷胱甘肽親和樹脂上,作為與目的蛋白親和的支撐物，充當一種“誘餌蛋白”，目的蛋白溶液過柱,可從中捕獲與之相互作用的“捕獲蛋白”(目的蛋白)，洗脫結合物后通過SDS-PAGE電泳分析，從而證實兩種蛋白間的相互作用或篩選相應的目的蛋白 | 可從體外傳路或翻譯體系中檢測出蛋白相互作用關系，簡單易行，操作方便 | 假陽性 |
免疫共沉淀 （CoIP） | 以抗體和抗原之間的專一性作用為基礎的用于研究蛋白質相互作用的經典方法 | 蛋白處于天然狀態，可以避免人為影響；可以分離得到天然狀態下相互作用的蛋白復合體 | 不能保證沉淀的蛋白復合物時候為直接相互作用的兩種蛋白；靈敏度低 |
Far -Western （親和印記） | 將PAGE 膠上分離好的凡百樣品轉移到硝酸纖維膜上，然后檢測哪種蛋白能與標記了同位素的誘餌蛋白發生作用，最后顯影 | 可檢測不需要自然折疊狀態的蛋白質之間的相互作用 | 轉膜前需要將蛋白復性 |
等離子表面共振技術（Surface plasmon resonance，SPR） | 利用一種納米級的薄膜吸附上“誘餌蛋白”，當待測蛋白與誘餌蛋白結合后，薄膜的共振性質會發生改變，通過檢測便可知這兩種蛋白的結合情況。 | 不需要標記物和染料，安全靈敏快速，還可定量分析 | 需要專門的等離子表面共振檢測 儀器。 |
熒光共振能量轉移技術(FRET) | 指兩個熒光法色基團在足夠近（ <100 埃）時，它們之間可發生能量轉移的現象。 | 可以在活體中檢測，非常靈敏，分辯率高，能夠檢測大分子的構象變化，能夠定性定量的檢測相互作用的強度 | 此項技術要求發色基團的距離小于100 埃，設備昂貴，還需要融合GFP 給蛋白標記。 |
蛋白質芯片陣列技術 | 對固相載體進行特殊的化學處理，再將已知的蛋白分子產物固定其上（如酶、抗原、抗體、受體、配體、細胞因子等），根據這些生物分子的特性，捕獲能與之特異性結合的待測蛋白（存在于血清、血漿、淋巴、間質液、尿液、滲出液、細胞溶解液、分泌液等），經洗滌、純化，再進行確認和生化分析 | 可直接用粗生物樣品（血清、尿、體液）進行分析，可同時快速發現多個生物標記物，小量樣品，高通量， | 芯片制備復雜，蛋白質的非特異性結合，靈敏度和分辨率低 |
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