วิศวกรรมโปรตีนเป็นวิธีการหนึ่งที่สามารถใช้พัฒนาโปรตีนชนิดใหม่ได้ สาขาวิทยาศาสตร์นี้ค่อนข้างใหม่และวิธีดั้งเดิมในการรวมองค์ประกอบโปรตีนยังคงได้รับการศึกษาและค้นพบโดยนักวิจัย วิศวกรรมประเภทนี้ช่วยให้วัสดุที่มีจุดแข็งหรือคุณสมบัติเฉพาะได้รับการพัฒนา
การออกแบบอย่างมีเหตุผลและการวิวัฒนาการที่ชี้นำเป็นสองวิธีพื้นฐานของวิศวกรรมโปรตีน นักวิจัยบางคนชอบวิธีการหนึ่งมากกว่าวิธีอื่นอย่างไรก็ตามทั้งสองวิธีสามารถใช้ในการออกแบบโครงสร้างโปรตีนใหม่ การออกแบบที่มีเหตุผลอาศัยความรู้ที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการสร้างโปรตีนที่มีอยู่ ตรงกันข้ามวิวัฒนาการโดยตรงใช้การเปลี่ยนแปลงโปรตีนแบบสุ่มและสามารถดำเนินการได้โดยไม่ต้องรู้รายละเอียดทุกโครงสร้างของโปรตีน
วิธีการวิศวกรรมโปรตีนแต่ละวิธีมีทั้งข้อดีและข้อเสีย การออกแบบที่มีเหตุผลช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนโครงสร้างของโปรตีนในลักษณะที่คาดการณ์ได้และเป็นกระบวนการที่ไม่แพงนัก เทคนิคนี้จำเป็นต้องมีผู้เชี่ยวชาญเพื่อให้มีรายละเอียดพิมพ์เขียวโครงสร้างของโปรตีนแต่ละตัวที่ถูกดัดแปลงซึ่งไม่สามารถใช้ได้เสมอไป
วิธีการทางวิศวกรรมวิวัฒนาการโปรตีนโดยตรงใช้การทดลองและข้อผิดพลาดและไม่ต้องการแผนที่โครงสร้างเต็มรูปแบบ วิธีนี้มักจะใช้เวลานานและมีราคาแพงเนื่องจากข้อกำหนดที่ต้องทำการทดสอบโปรตีนใหม่แต่ละชุดและโครงสร้างที่สร้างขึ้นเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่เหมาะสมสำหรับการใช้งาน แม้จะมีค่าใช้จ่าย แต่การวิวัฒนาการโดยตรงก็ทำให้นักวิจัยได้พบกับโครงสร้างโปรตีนที่มีค่าซึ่งไม่สามารถค้นพบ
การออกแบบโปรตีนช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างวัสดุพิเศษที่ไม่ได้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ นักวิจัยได้ใช้วิศวกรรมประเภทนี้เพื่อรวมโปรตีนเรืองแสงจากแมงกะพรุนเข้ากับโปรตีนอื่นจากเซลล์ของมนุษย์ สารที่เกิดขึ้นจะสร้างแสงสีเขียวและสามารถติดตามได้เมื่อมันมีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ที่มีชีวิต สิ่งนี้ให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับการทำงานของโปรตีนในร่างกายมนุษย์และช่วยนักวิจัยในการสร้างยาและกระบวนการใหม่
อีกตัวอย่างของวิศวกรรมโปรตีนคือการพัฒนาของอินซูลินดัดแปลง นักวิทยาศาสตร์ได้รวมโครงสร้างโปรตีนที่แตกต่างกันเพื่อสร้างสารอินซูลินที่ออกฤทธิ์เร็วและออกฤทธิ์ช้า รูปแบบทั้งสองนี้ที่มนุษย์สร้างขึ้นมีค่าสำหรับผู้ที่มีความผิดปกติของอินซูลินเช่นโรคเบาหวาน
โปรตีนใหม่ยังมีประโยชน์ในงานอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่นโรงงานผลิตสามารถใช้โปรตีนเชิงวิศวกรรมที่ทนทานต่อสารเคมีเฉพาะ ผู้เชี่ยวชาญสามารถรวมโครงสร้างของโปรตีนที่แข็งแรงเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสารใหม่ที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษ ในอนาคตการออกแบบโปรตีนอาจเป็นส่วนสำคัญของเกือบทุกสาขา
