Rekayasa protein

Rekayasa protein adalah aplikasi ilmu teknik pada proses pengembangan protein. Ini adalah ilmu disiplin yang baru dengan riset yang menguasai hingga pada pemahaman pelipatan protein dan pengenalan protein untuk prinsip desain protein.

Terdapat dua strategi umum pada rekayasa protein. Pertama dikenal dengan desain rasional. Ilmuwan menggunakan pengetahuan yang detail dari struktur dan fungsi protein untuk membuat desain yang diinginkan. Manfaat dari strategi ini adalah tidak mahal dan mudah dilakukan, sejak teknik mutagenesis terpadu telah berkembang dengan baik. Tetapi terdapat banyak penolakan dari pengetahuan struktur yang detail dari protein yang sering kali tidak tersedia, dan meski protein itu tersedia, akan sangat sulit untuk memprediksi efek dari berbagai mutasi yang akan dilakukan.

Strategi kedua adalah evolusi terarah. Ini adalah mutagenesis acak yang diaplikasikan untuk protein, dan bagian yang terpilih digunakan untuk mengambil varian-varian yang memiliki kualitas yang diinginkan. Langkah selanjutnya, yaitu mutasi dan penyeleksian. Teknik ini mirip dengan proses evolusi alami, yang pada umumnya menghasilkan hasil yang lebih superior dari desain rasional. Teknik tambahan yang diketahui sebagai pengacakan DNA mencampurkan dan memasangkan kepingan-kepingan dari varian-varian yang sukses untuk menghasilkan hasil yang lebih baik. Proses ini mirip dengan rekombinasi yang terjadi secara alami ketika reproduksi seksual. Manfaat besar dari teknik evolusi terarah adalah tidak membutuhkan pengetahuan banyak tentang struktur protein yang dibuat dan tidak perlu untuk memprediksi apa efek yang akan diberikan oleh protein hasil mutasi. Faktanya, hasil yang diberikan oleh teknik ini sering kali mengejutkan. Kerugiannya adalah, teknik ini membutuhkan sejumlah protein yang cukup banyak, yang kadang-kadang tidak memadai bagi beberapa jenis protein. Dan produknya harus disaring atau dipisahkan untuk mendapatkan kualitas yang diinginkan. Dan juga, hasil yang diinginkan tidak selalu berhasil disaring.

Kedua strategi tidak mutlak eksklusif; peneliti biasanya memakai kedua strategi tersebut. Pada masa depan, detail struktur protein dan fungsinya akan diketahui lebih banyak, sejalan dengan perkembangan teknologi yang akan memperluas kapabilitas rekayasa protein.

Pranala luar 
 Max Planck 
 Centre for Protein Engineering 
 Protein Engineering Design and Selection 
 Structure with Folding & Design
 EGAD; a free and open-source program for automated protein design 
 servers for protein engineering  and related topics based on the WHAT IF software
 Enzymes Built from Scratch - Researchers engineer never-before-seen catalysts using a new computational technique, Technology Review, March 10, 2008

Rekayasa protein