蛋白質(zhì)工程是開(kāi)發(fā)有用或有價(jià)值的蛋白質(zhì)的過(guò)程。它是一門年輕的學(xué)科，正在對(duì)蛋白質(zhì)折疊的理解和蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)原理的識(shí)別方面進(jìn)行大量研究。它也是一個(gè)產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)，到2017年估計(jì)價(jià)值為1,680億美元。

蛋白質(zhì)工程有兩種通用策略：合理的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)和定向進(jìn)化。這些方法不是互斥的。研究人員經(jīng)常會(huì)同時(shí)使用這兩種方法。將來(lái)，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的更詳細(xì)了解以及高通量篩選的進(jìn)步可能會(huì)xxx擴(kuò)展蛋白質(zhì)工程的能力。最終，甚至可以通過(guò)較新的方法（包括擴(kuò)展的遺傳密碼）包括非天然氨基酸，該方法允許以遺傳密碼編碼新氨基酸。

一旦蛋白質(zhì)經(jīng)歷了定向進(jìn)化，定量設(shè)計(jì)或半定量設(shè)計(jì)，就必須篩選突變體蛋白的文庫(kù)，以確定哪些突變體顯示出增強(qiáng)的特性。噬菌體展示方法是篩選蛋白質(zhì)的一種選擇。該方法涉及將編碼變體多肽的基因與噬菌體外殼蛋白基因融合。通過(guò)在體外與固定的靶標(biāo)結(jié)合來(lái)選擇在噬菌體表面表達(dá)的蛋白質(zhì)變體。然后在細(xì)菌中擴(kuò)增具有選定蛋白質(zhì)變體的噬菌體，然后通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法鑒定陽(yáng)性克隆。然后將這些選擇的噬菌體進(jìn)行DNA測(cè)序。

細(xì)胞表面展示系統(tǒng)也可用于篩選突變多肽文庫(kù)。將文庫(kù)突變基因摻入表達(dá)載體中，然后將其轉(zhuǎn)化成合適的宿主細(xì)胞。對(duì)這些宿主細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步的高通量篩選方法，以鑒定具有所需表型的細(xì)胞。

已經(jīng)開(kāi)發(fā)了無(wú)細(xì)胞展示系統(tǒng)以利用體外蛋白質(zhì)翻譯或無(wú)細(xì)胞翻譯。這些方法包括mRNA展示，核糖體展示，共價(jià)和非共價(jià)DNA展示以及體外區(qū)室化。