蛋白質(zhì)工程是開發(fā)有用或有價值的蛋白質(zhì)的過程。它是一門年輕的學科，正在對蛋白質(zhì)折疊的理解和蛋白質(zhì)設(shè)計原理的識別方面進行大量研究。它也是一個產(chǎn)品和服務(wù)市場，到2017年估計價值為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)計和定向進化。這些方法不是互斥的。研究人員經(jīng)常會同時使用這兩種方法。將來，對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的更詳細了解以及高通量篩選的進步可能會xxx擴展蛋白質(zhì)工程的能力。最終，甚至可以通過較新的方法（包括擴展的遺傳密碼）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)歷了定向進化，定量設(shè)計或半定量設(shè)計，就必須篩選突變體蛋白的文庫，以確定哪些突變體顯示出增強的特性。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。通過在體外與固定的靶標結(jié)合來選擇在噬菌體表面表達的蛋白質(zhì)變體。然后在細菌中擴增具有選定蛋白質(zhì)變體的噬菌體，然后通過酶聯(lián)免疫吸附測定法鑒定陽性克隆。然后將這些選擇的噬菌體進行DNA測序。

細胞表面展示系統(tǒng)也可用于篩選突變多肽文庫。將文庫突變基因摻入表達載體中，然后將其轉(zhuǎn)化成合適的宿主細胞。對這些宿主細胞進行進一步的高通量篩選方法，以鑒定具有所需表型的細胞。

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