Valkude interaktsioon on bioloogiline protsess, mis hõlmab kahe või enama valgu sidumist. Need valgusidemed on kõigi elusorganismide rakuliste funktsioonide oluline osa ja on sageli vajalikud valkude spetsiifiliste funktsioonide täitmiseks. Need rakuoperatsioonid hõlmavad kriitilisi protsesse, nagu DNA replikatsioon, mida hõlbustavad valkude vastastikmõjudest tulenevad keerulised molekulaarstruktuurid. See protsess moodustab ka paljude rakuliste vahendus- ja signaalimisfunktsioonide tuumiku. Valgusidemed võivad esineda mitmel kujul, sealhulgas pikaajalised komplekssidemed ja lühiajalised valgu transpordi- või valgu modifitseerimissuhted.
Valgud on looduslikult esinevad ühendid, mis koosnevad aminohapete lineaarsest paigutusest. Need ühendid on osa kõigi elusolendite kõige elementaarsematest ja olulisematest bioloogilistest ehitusplokkidest. Need ehitusplokid täidavad rakutasandil hulgaliselt kriitilisi funktsioone kas iseseisvalt või suuremate seotud valgurühmade osadena. Üldtuntud kui kompleksid, vastutavad selle valgu interaktsiooni käigus moodustunud seotud ühendid paljude kriitiliste rakufunktsioonide eest, nagu DNA replikatsioon, rakkudevaheline signaalimine, valkude modifitseerimine ja transport. Valkude sidumise mehaanika uurimine parandab pidevalt ka teadlaste võimet mõista paljusid haigusi, mis inimkonda jätkuvalt vaevavad, ja nendega võidelda.
Nendest valkude interaktsiooni funktsioonidest üks olulisemaid on signaaliülekanne. Väljastpoolt rakku pärinevad keemilised signaalid on sageli vahendatud või kanduvad rakku sisemusse valgu/valgu komplekside mehaanika kaudu. Need signaaliülekanded on kriitilise tähtsusega paljude rakuliste protsesside jaoks ja mängivad olulist rolli selliste haiguste nagu vähi progresseerumisel. Mõned valkude interaktsioonisidemed täidavad transpordirolli ühe valguga, hõlbustades teise liikumist väljastpoolt rakku tuuma. Vastupidine kehtib ka tuumapooride puhul, st suurte valgukomplekside puhul, mis liiguvad raku keskmest väljapoole valkude interaktsiooni mõjul.
Veel üks paljudest valkude interaktsiooni olulistest funktsioonidest on kinaasi valgu modifitseerimisprotsess. See protsess hõlmab mitme fosfaatrühma lisamist ühele valgule kompleksis teise poolt. Need modifitseeritud ühendid mängivad olulist rolli ka rakkudevahelises signaali vahendamises, kuna ligikaudu 30 protsenti kõigist inimese valkudest on modifitseeritud valgu interaktsioonil põhineva kinaasi poolt. Need on lühiajalised koostoimed, mille lõpuleviimiseks kulub mõnikord vaid nanosekundeid. Teised valkude sidumisprotsessid on oma olemuselt pikaajalisemad, mõnel kulub mitu tundi või isegi päeva.