Rekombinantni protein je svaki protein napravljen od rekombinantne deoksiribonukleinske kiseline (DNA). DNK drži sve genetske informacije organizma i prenosi te informacije kroz ekspresiju proteina. Rekombinantna DNK je vrsta DNK kojom se manipulira kako bi uključila DNK drugog organizma. Kada se nova DNK transkribira i prevodi u protein, rezultat je rekombinantni protein.
Proteini su građevni blokovi života. Svaka osobina koja se vidi na čovjeku – kao što je boja kose, boja očiju, pa čak i visina – određena je proizvodnjom proteina. Mnoge tjelesne funkcije također su rezultat proizvodnje proteina. To uključuje proizvodnju inzulina i funkcioniranje imunološkog sustava. Genetski defekti kod ljudi ponekad se mogu liječiti stvaranjem rekombinantnih proteina u laboratoriju koji može liječiti ta stanja.
Kada je domaćin rekombinantne DNA organizam koji se brzo razmnožava, kao što su bakterije, mogu se proizvesti velike količine rekombinantnog proteina. Ova tehnika, nazvana amplifikacija, intenzivno se koristi u procesima kloniranja i genske terapije. Ostali domaćini uključuju kvasac, gljive, pa čak i stanice sisavaca. Potreban tip domaćina ovisi o namjeravanoj uporabi i količini potrebnog rekombinantnog proteina.
Nakon odabira domaćina, može se odrediti vektor. Vektor je prijenosnik koji se koristi za umetanje ciljane DNK u DNK domaćina. Vektori su općenito modificirana verzija virusa ili bakterije.
Neki vektori su posebno dizajnirani dijelovi DNK vezani za nekodirajuću regiju. Ove vrste vektora općenito se koriste za fuzijske proteine. Fuzijski proteini su napravljeni od dijelova DNK koji inače nisu povezani. Stavljaju se u isti vektor radi lakše transfekcije.
Svi vektori imaju jednu ili više različitih oznaka na sebi. Ove oznake se koriste za prepoznavanje tijekom koraka pročišćavanja u procesu proizvodnje rekombinantnog proteina. Kada se otopina koja sadrži vektore prelije preko posebnog stupca, oznake se lijepe za stupac na različitim mjestima i mogu se odvojiti od drugih dijelova DNK. To osigurava da se ispravna DNK i vektori umetnu u domaćina.
Nakon transfekcije domaćina, on se tada može podijeliti i početi proizvoditi željeni rekombinantni protein. Ove stanice domaćini mogu se uzgajati u laboratorijskom okruženju, a protein se može sakupljati kako se proizvodi. Ti se proteini zatim pročišćavaju za upotrebu kod ljudi ili drugih sisavaca. Bakterijski domaćini često ne proizvode sve dijelove ljudskog proteina. Ti se proteini mogu modificirati u laboratoriju nakon pročišćavanja.