Proteinski inženjering je metoda koja se može koristiti za razvoj novih vrsta proteina. Ovo područje znanosti je relativno novo, a istraživači i dalje proučavaju i otkrivaju originalne načine kombiniranja proteinskih elemenata. Ova vrsta inženjeringa omogućuje razvoj materijala sa specifičnim snagama ili značajkama.
Racionalni dizajn i usmjerena evolucija dva su osnovna pristupa proteinskom inženjerstvu. Neki istraživači preferiraju jedan pristup u odnosu na drugi, no obje se metode mogu koristiti za dizajniranje novih proteinskih struktura. Racionalni dizajn se oslanja na sveobuhvatno znanje o tome kako se gradi postojeći protein. Usmjerena evolucija, nasuprot tome, koristi nasumične promjene proteina i može se izvesti bez poznavanja svakog detalja strukture proteina.
Svaki pristup proteinskom inženjerstvu ima i prednosti i nedostatke. Racionalni dizajn omogućuje znanstvenicima promjenu strukture proteina na predvidljiv način i relativno je jeftin proces. Ova tehnika zahtijeva od stručnjaka da imaju detaljan strukturni nacrt svakog proteina koji se modificira, što nije uvijek dostupno.
Metoda inženjeringa proteina usmjerene evolucije koristi pokušaje i pogreške i ne zahtijeva potpunu strukturnu kartu. Ova metoda je često dugotrajna i skupa, zbog zahtjeva da se svaka nova kombinacija proteina mora testirati i da je samo nekoliko stvorenih struktura prikladno za upotrebu. Unatoč cijeni, usmjerena evolucija često omogućuje istraživačima da se susreću s vrijednim kombinacijama proteinske strukture koje inače ne bi bile otkrivene.
Dizajn proteina omogućuje znanstvenicima stvaranje jedinstvenih materijala koji se ne pojavljuju u prirodi. Istraživači su koristili ovu vrstu inženjeringa za kombiniranje fluorescentnog proteina iz meduze s drugim proteinom iz ljudskih stanica, na primjer. Rezultirajuća tvar stvara zeleni sjaj i može se pratiti u interakciji sa živim stanicama. To daje vrijedne informacije o tome kako proteini funkcioniraju u ljudskom tijelu i pomaže istraživačima u stvaranju novih lijekova i postupaka.
Drugi primjer proteinskog inženjerstva je razvoj modificiranog inzulina. Znanstvenici su kombinirali različite strukture proteina kako bi stvorili inzulinske tvari brzog i sporog djelovanja. Obje ove umjetne varijacije vrijedne su za osobe s inzulinskim poremećajima, kao što je dijabetes.
Novi proteini su također korisni u industrijskoj primjeni. Proizvodni pogoni, na primjer, mogu koristiti konstruirane proteine koji su otporni na specifične kemikalije. Stručnjaci mogu kombinirati strukture jakih proteina kako bi stvorili nove, ultra jake tvari. U budućnosti bi dizajn proteina mogao biti važan dio gotovo svakog područja.