Proizvodnja rekombinantnog proteina je ekspresija proteina koji su proizvedeni tehnikama rekombinantne DNA. Ovaj proces omogućuje proizvodnju ovih tvari u velikim količinama. Takva se masovna proizvodnja radi i za laboratorijske studije i za industrijsku proizvodnju.
Ova tehnika se često koristi za proizvodnju ljudskog hormona rasta i inzulina. Dobivanje ljudskog hormona rasta kroz proizvodnju rekombinantnog proteina je veliki napredak u odnosu na dobivanje od leševa jer je prisutnost proteina dobivenih iz leševa povremeno rezultirala prijenosom bolesti. Izrada inzulina na ovaj način je također korisna jer je omogućila stvaranje varijanti inzulina koje imaju različita farmakološka djelovanja u tijelu.
Proteini su lanci aminokiselina, kodirani DNK. Geni koji kodiraju ove proteine stavljaju se u posebne vektore ili jedinice DNK. Odabiru se vektori koji će proizvesti velike količine željenog proteina. To je poznato kao pretjerana ekspresija.
Prekomjerna ekspresija se vrši u posebnim stanicama domaćinima. Ponekad su domaćini bakterije ili kvasac. U slučajevima kada su proteini od sisavaca, domaćini su često stanične linije kukaca ili sisavaca. Veliki broj kompleta je komercijalno dostupan kako bi se olakšalo i kloniranje gena i naknadna proizvodnja rekombinantnog proteina.
Ovi kompleti imaju posebne vektore zvane ekspresijski vektori koji imaju poseban promotor za proizvodnju velikih količina proteina. Promotor je dio DNK koji pokreće proizvodnju genske sekvence koja ga slijedi. Često se ovi ekspresijski vektori mogu isključiti i inducibilni su. Pogotovo kod bakterijskih domaćina, proizvodnja previše proteina odjednom može biti otrovna, inhibirajući rast bakterija.
Postoji nekoliko različitih načina za poticanje izražavanja. U oba su bakterije uzgojene do određene gustoće. Zatim se ili doda spoj za indukciju, ili se temperatura pomakne na onu na kojoj je promotor aktivan.
Kako bi se olakšalo pročišćavanje proteina od bakterija, kloniranje se često provodi tako da na proteinu postoji oznaka koja će se vezati za matriks. Time se protein odvaja od staničnih ostataka. Na primjer, oznaka molekula histidina na proteinu će se vezati za stupac nikla. Nakon što je protein vezan, oznaka se odcijepi, ostavljajući čisti protein koji se zatim može eluirati iz kolone. Pročišćavanje proteina tradicionalnim metodama može potrajati godinama.
Dodatni čimbenik koji treba uzeti u obzir je je li proteinu potrebna modifikacija nakon početne proizvodnje. To je često slučaj s proteinima sisavaca. Bakterije često ne modificiraju pravilno takve proteine, pa se prekomjerna ekspresija ovih naprednijih proteina često provodi u stanicama kukaca ili sisavaca. Brojne biotehnološke tvrtke specijalizirane su za proizvodnju rekombinantnih proteina.