مهندسی پروتیین به فرآیند تولید پروتیین های مفید و ارزشمند به صورت مصنوعی گفته می شود. مهندسی پروتئین دانش جدیدی است که با فهم دقیقی از انواع ساختمان های دو بعدی و سه بعدی پروتئین به متخصصان این زمینه امکان طراحی های گوناگونی خواهد داد. مهندسی پروتئین علمی است که به دانشمندان این امکان را می دهد که با تغییر توالی اسید های آمینه به تبع آن تغییر ساختار آن به عملکرد بسیار بهتری در مورد پروتئین ها به خصوص آنزیم ها دست پیدا کنیم. این علم شامل دست کاری و اصلاح DNA ی کدکننده اسیدهای آمینه و در نتیجه اصلاح توالی اسید آمینه ای است.برای دست یابی به پروتئین های دلخواد به واسطه ی تغییر ژنتیکی از سلول های عادی و یا سیستم هایی که دارای فاکتور های کپی برداری DNA هستند استفاده می شود. روش جایگزینی که برای این دست کاری محتوای ژنتیکی موجود است،گردهم آوری آمینواسیدها و ساخت زنجیره های پلی پپتیدی تحت شرایط کنترل شده ی شیمیایی است.یکی از دو انتهای زنجیره به یک بخش
حمایتی جامد اتصال پیدا کرده و در نهایت عوامل و ماهیت های گوناگون شیمیایی تعیین می کنند که چه اسیدهای آمینه ای به انتهای آزاد زنجیره اتصال پیدا کرده و آن را رشد دهند. در نهایت زنجیره ی پلی پپتیدی جدید جدا شده و خالص سازی می شود. در صنعت بیوتکنولوژی از مهندسی پروتئین به طور ویژه ای برای ساخت آنزیم استفاده می شود. از آنجایی که عامل تعیین کننده ی عملکرد پروتئین ها همان ساختار سه بعدیآنها است می توان برای بررسی این پارامتر مورد آمینو اسیدهای زنجیره شده از روش های مدلسازی کامپیوتری استفاده کرد. تخمین زده می شود که در سال 2017 ارزش محصولات حاصل از این دانش به 168 بیلیون دلار برسد. دو استراتژی برای مهندسی پروتئین در نظر گرفته می شود که عبارت است از طراحی پروتئین صحیح و منطقی ) )Rational و تکامل مستقیم. هرکدام از این تکنیک ها غالبا به تنهایی مورد استفاده قرار نمی گیرد بلکه دانشمندان غالبا این دو را توام با یکدیگر به کار می گیرند. در بخش های بعدی به جزییات بیشتری از دانش ساختار و عملکرد پروتئین خواهیم پرداخت. در دو رویکرد عنوان شده آنچه به طراحی و رسیدن به یک ساختار مهندسی شده دانشمندان را رهنمون می کند ایجاد جهش در ساختار ژنتیکی سلول و در نتیجه رسیدن به پروتئین مطلوب خواهد بود. چشم اندازهای فعلی و آینده مهندسی پروتئین عبارتند از: کریستالوگرافی با استفاده از اشعه X،سنتز شیمیایی DNA ،مدلسازی کامپیوتری ساختار درهم پیچیده پروتئین ) structure folding (،و همچنین ترکیب اطلاعات ساختار کریستالی و شیمیایی پروتئین با سنتز ژن های مصنوعی که بعنوان یک رویکرد قوی برای بدست آوردن پروتئین هایی با خواص مطلوب درنظر گرفته شده است.امروزه روش ها و کاربردهای مهندسی پروتئین در تکنولوژی های مختلفی مطرح است که بسیار گسترده شده اند. اندازه و آرایش فضایی مولکول های پروتئینی را نیز می توان با روش های مهندسی پروتئین تغییر داد. چنین تغییراتی عمدتا برای بررسی ارتباط ساختار و عملکرد به کار می رود. برای رسیدن به این هدف می توان از چند روش استفاده کرد.