结构生物化学/酶/定点突变
诱变是一个广泛的术语，定义为以稳定方式改变生物体的遗传物质。
定点突变是指通过有意识且精确地突变编码该分子的克隆基因，来改变给定酶分子或其他蛋白质的氨基酸序列。它是一种非常有用的技术，可用于研究蛋白质的功能，鉴定酶的活性位点，以及设计新的蛋白质。利用这项技术，可以将蛋白质序列中的单个氨基酸交换成具有不同化学性质的另一个氨基酸。通过这种方式，可以检查该位点特定氨基酸的功能。该过程的基本方案是由迈克尔·史密斯开发的，他因“在建立寡核苷酸为基础的定点诱变及其在蛋白质研究中的发展方面的基本贡献”而于 1993 年获得诺贝尔化学奖（1）
为了进行定点突变，必须在感兴趣的位点设计一个 DNA 引物。引物应该包含必要的核苷酸差异，以影响蛋白质序列的变化。例如，考虑蛋白质序列为 Tyr-Leu-His-Val 的情况，对应于遗传序列 UACCUGCACGUC。如果实验人员打算将组氨酸残基突变为亮氨酸残基，他们可能会设计一个具有序列 UACCUGCUCGUC 的引物。然后将该引物与互补的单链 DNA 分子杂交，并使用 DNA 聚合酶进行延伸。这样就得到了一个编码（突变的）蛋白质的突变双链 DNA 分子，并将该 DNA 分子克隆到宿主细胞中。允许宿主细胞生长，并选择突变体。通过这种方式，由该 DNA 序列产生的蛋白质将包含所需的突变。可以使用 PCR（PCR 定点突变）进行类似的过程。
定点突变是一种用于分析催化三联体在酶中的催化能力的方法。这是通过将每个三联体转化为一个共同的氨基酸来完成的，并测量催化能力的差异。
例如，在枯草杆菌蛋白酶中，通过这种方法研究的催化三联体是天冬氨酸 32、组氨酸 64 和丝氨酸 221。三联体中的每个氨基酸将被转化为丙氨酸，因此，研究了突变的酶切割底物的能力。这种方法的结果表明，丝氨酸 221 转化为丙氨酸会降低催化能力，就像组氨酸 64 转化为丙氨酸一样。丝氨酸 221 和组氨酸 64 的kcat值变为其原始值的百万分之一。至于天冬氨酸 32，催化能力降低了，但没有丝氨酸 221 和组氨酸 64 那么大。kcat值是原始酶的 0.005%。因此，使用定点突变的结果表明，丝氨酸-组氨酸对形成亲核试剂，该亲核试剂能够攻击肽键中的羰基碳原子。定点突变可用于改变 DNA 片段中的特定碱基对。有许多方法可以实现这一点。这里描述的方法改编自 Stratagene 定点突变试剂盒，手册可在以下位置找到。即使使用试剂盒，也需要设计适合您想要对 DNA 进行的特定改变的引物。大多数试剂盒的内容可以在您最喜欢的实验室库存中找到，因此您可能不需要购买试剂盒本身。如果您遇到此过程的问题，您可以尝试“绕角”定点诱变，该方法使用 PCR 扩增所需的突变产物。
诱变已在 DNA 重组技术方面得到应用。
(1)http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1993/#
(2)Berg, Jeremy M. John L. Tymoczko. Lubert Stryer. 生物化学第六版。纽约：W.H. Freeman and Company，2007