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蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-protein interactions，PPI)在众多生命活动中发挥重要作用，因此研究蛋白质-蛋白质相互作用的机制，对生命科学的基础研究有着重要的意义。针对蛋白质之间如何特异性识别这个问题，人们经历了长时间研究，特征相互作用模型的研究方法由于其提供多种信息，综合考虑残基协同作用等优点正受到越来越多的重视。但是现有的模型更多偏重残基偏好的研究，没能给出残基的空间信息，而这限制了其在蛋白设计方面的应用。因此，针对现有模型的不足我们提出一种全新的模型，即“三棱柱”模型，来研究蛋白相互作用。 我们将蛋白质-蛋白质相互作用设计分为两类，正向设计与反向设计，针对两者共有的瓶颈问题，即界面残基设计，提出了本文研究意义所在。在第2章中，我们详细介绍了“三棱柱”模型特点，根据对模型的定义，我们从6122个蛋白复合物中找到17541个三元残基组合对。对3个三元残基组合的统计显示每种组合都有3到5个互补组合占主导地位，这说明三元残基组合在配对过程中有一定选择性。我们统计三元残基组合对中氨基酸在类别和种类上的组成以及在二级结构上的分布探究三元残基组合对如何介导蛋白相互作用。在第3章中，我们首先介绍了在蛋白界面提取三元残基组合对的流程和三元残基组合的预测方法，把模型方法用于PD-1/PD-L2蛋白研究，通过对比3BP6和3BP5中的三元残基组合表明，形成三元残基组合对后有利于关键残基发挥亲和作用。在TNFα/Infliximab蛋白研究中，我们研究非关键残基如何通过三元残基组合的方式发挥协同作用，同时针对每个三元残基组合对的特点，给出残基突变的建议。我们提出全新的“三棱柱”模型用于研究蛋白相互作用，既可通过形成三元残基组合的方式增强热点残基的亲和作用，也为设计蛋白相互作用提供一种新方法。