용어의 정의

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생명체의 대부분의 생명활동은 20여개 아미노산(amino acid)의 조합으로 만들어진 단백질이라는 매개체를 통하여 유지된다. 각종 생체 내 반응을 촉매하고 조절하는 효소계는 물론이고 각종 신호를 전달하는 전달체계 역시 단백질이라는 존재가 없으면 그 기능을 발휘할 수가 없는 것이 생명체이고, 이러한 사실로부터 단백질의 중요성이 강조되고 있다.
단백질공학이라 하면 단백질을 대상으로 하는 것이라면 모두 해당될 수 있다. 단백질의 기능이 구조와 밀접하게 관련되어 있다는 것은 이미 주지의 사실이고 그러한 관점에서 여러 다양한 분광학적인 기법을 동원하여 단백질의 3차 구조를 밝히는 것을 연구의 기본으로 하고 있다. 이때 사용되는 분광학적 방법이란 UV(ultraviolet), CD(circular dichroism), DSC(differential scanning calorimetry), NMR(nuclear magnetic resonance) 등이 있다.
기존의 생화학적인 접근법으로는 신뢰할 만한 수준의 결과를 얻을 수 없었던 것에 비하여, NMR과 같이 원자 수준에서 분자구조를 살펴보는 것은 X선 결정법(X-ray crystallography)과 더불어 분자구조에 관한 가장 믿을 수 있는 정보를 제공하는 방법이다. 예를 들어, 생화학적인 구조분석법의 대표방법으로 꼽을 수 있는 point-mutation법(특정 위치의 아미노산을 다른 아미노산으로 대체하는 방법)의 경우 그 결과물이 원래의 구조와 동일한 지를 검증할 방법이 현재로서는 없다. 그러나 결정상태 또는 용액상태에서의 원자 수준에서의 분자구조를 결정하게 되면 누구도 이의를 제기할 수 없는 결정적인 정보를 제공하게 된다. 이러한 측면에서 X선결정법과 NMR법은 구조결정의 분야에 있어서 독보적인 위치를 차지하고 있다.