Proteinski inženiring je metoda, ki se lahko uporablja za razvoj novih vrst beljakovin. To področje znanosti je relativno novo in raziskovalci še naprej preučujejo in odkrivajo izvirne načine združevanja beljakovinskih elementov. Ta vrsta inženiringa omogoča razvoj materialov s posebnimi močmi ali lastnostmi.
Racionalno načrtovanje in usmerjena evolucija sta dva osnovna pristopa k inženirstvu beljakovin. Nekateri raziskovalci imajo raje en pristop pred drugim, vendar se lahko obe metodi uporabita za načrtovanje novih struktur beljakovin. Racionalno načrtovanje se opira na izčrpno znanje o tem, kako je zgrajena obstoječa beljakovina. Nasprotno pa usmerjena evolucija uporablja naključne spremembe beljakovin in jo je mogoče izvesti brez poznavanja vseh podrobnosti strukture beljakovin.
Vsak pristop k inženirstvu beljakovin ima tako prednosti kot slabosti. Racionalno načrtovanje omogoča znanstvenikom, da spremenijo strukturo beljakovin na predvidljiv način in je relativno poceni postopek. Ta tehnika zahteva, da imajo strokovnjaki podroben strukturni načrt vsakega spremenjenega proteina, ki ni vedno na voljo.
Metoda usmerjenega evolucijskega inženiringa beljakovin uporablja poskuse in napake in ne potrebuje popolne strukturne karte. Ta metoda je pogosto zamudna in draga zaradi zahteve, da je treba vsako novo kombinacijo beljakovin testirati in je le nekaj ustvarjenih struktur primernih za uporabo. Kljub stroškom usmerjena evolucija pogosto omogoča raziskovalcem, da naletijo na dragocene kombinacije beljakovinskih struktur, ki jih sicer ne bi odkrili.
Zasnova beljakovin omogoča znanstvenikom, da ustvarijo edinstvene materiale, ki jih v naravi ni. Raziskovalci so na primer uporabili to vrsto inženiringa, da bi združili fluorescentne beljakovine iz meduze z drugimi beljakovinami iz človeških celic. Nastala snov ustvarja zelen sijaj in jo je mogoče spremljati, ko sodeluje z živimi celicami. To zagotavlja dragocene informacije o delovanju beljakovin v človeškem telesu in pomaga raziskovalcem pri ustvarjanju novih zdravil in postopkov.
Drug primer proteinskega inženiringa je razvoj modificiranega insulina. Znanstveniki so združili različne strukture beljakovin, da bi ustvarili tako hitro delujoče kot počasi delujoče insulinske snovi. Obe različici, ki jih je ustvaril človek, sta dragoceni za posameznike z inzulinskimi motnjami, kot je sladkorna bolezen.
Nove beljakovine so uporabne tudi v industrijskih aplikacijah. Proizvodni obrati lahko na primer uporabljajo izdelane beljakovine, ki so odporne na določene kemikalije. Strokovnjaki lahko združijo strukture močnih beljakovin, da ustvarijo nove, ultra močne snovi. V prihodnosti bo lahko oblikovanje beljakovin pomemben del skoraj vsakega področja.