所謂蛋白質(zhì)工程,就是利用基因工程手段,包括基因的定點突變和基因表達(dá)對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,以期獲得性質(zhì)和功能更加完善的蛋白質(zhì)分子.
蛋白質(zhì)是生命的體現(xiàn)者,離開了蛋白質(zhì),生命將不復(fù)存在.可是,生物體內(nèi)存在的天然蛋白質(zhì),有的往往不盡人意,需要進(jìn)行改造.由于蛋白質(zhì)是由許多氨基酸按一定順序連接而成的,每一種蛋白質(zhì)有自己獨特的氨基酸順序,所以改變其中關(guān)鍵的氨基酸就能改變蛋白質(zhì)的性質(zhì).而氨基酸是由三聯(lián)體密碼決定的,只要改變構(gòu)成遺傳密碼的一個或兩個堿基就能達(dá)到改造蛋白質(zhì)的目的.蛋白質(zhì)工程的一個重要途徑就是根據(jù)人們的需要,對負(fù)責(zé)編碼某種蛋白質(zhì)的基因重新進(jìn)行設(shè)計,使合成的蛋白質(zhì)變得更符合人類的需要.這種通過造成一個或幾個堿基定點突變,以達(dá)到修飾蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)目的的技術(shù),稱為基因定點突變技術(shù).
蛋白質(zhì)工程是在基因重組技術(shù)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)之上,融合了蛋白質(zhì)晶體學(xué)、蛋白質(zhì)動力學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)和計算機(jī)輔助設(shè)計等多學(xué)科而發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域.其內(nèi)容主要有兩個方面：根據(jù)需要合成具有特定氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)；確定蛋白質(zhì)化學(xué)組成、空間結(jié)構(gòu)與生物功能之間的關(guān)系.在此基礎(chǔ)之上,實現(xiàn)從氨基酸序列預(yù)測蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和生物功能,設(shè)計合成具有特定生物功能的全新的蛋白質(zhì),這也是蛋白質(zhì)工程最根本的目標(biāo)之一.
目前,蛋白質(zhì)工程尚未有統(tǒng)一的定義.一般認(rèn)為蛋白質(zhì)工程就是通過基因重組技術(shù)改變或設(shè)計合成具有特定生物功能的蛋白質(zhì).實際上蛋白質(zhì)工程包括蛋白質(zhì)的分離純化,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的分析、設(shè)計和預(yù)測,通過基因重組或其它手段改造或創(chuàng)造蛋白質(zhì).從廣義上來說,蛋白質(zhì)工程是通過物理、化學(xué)、生物和基因重組等技術(shù)改造蛋白質(zhì)或設(shè)計合成具有特定功能的新蛋白質(zhì).