結構生物化學/酶/定點突變
誘變是一個廣泛的術語，定義為以穩定方式改變生物體的遺傳物質。
定點突變是指透過有意識且精確地突變編碼該分子的克隆基因，來改變給定酶分子或其他蛋白質的氨基酸序列。它是一種非常有用的技術，可用於研究蛋白質的功能，鑑定酶的活性位點，以及設計新的蛋白質。利用這項技術，可以將蛋白質序列中的單個氨基酸交換成具有不同化學性質的另一個氨基酸。透過這種方式，可以檢查該位點特定氨基酸的功能。該過程的基本方案是由邁克爾·史密斯開發的，他因“在建立寡核苷酸為基礎的定點誘變及其在蛋白質研究中的發展方面的基本貢獻”而於 1993 年獲得諾貝爾化學獎（1）
為了進行定點突變，必須在感興趣的位點設計一個 DNA 引物。引物應該包含必要的核苷酸差異，以影響蛋白質序列的變化。例如，考慮蛋白質序列為 Tyr-Leu-His-Val 的情況，對應於遺傳序列 UACCUGCACGUC。如果實驗人員打算將組氨酸殘基突變為亮氨酸殘基，他們可能會設計一個具有序列 UACCUGCUCGUC 的引物。然後將該引物與互補的單鏈 DNA 分子雜交，並使用 DNA 聚合酶進行延伸。這樣就得到了一個編碼（突變的）蛋白質的突變雙鏈 DNA 分子，並將該 DNA 分子克隆到宿主細胞中。允許宿主細胞生長，並選擇突變體。透過這種方式，由該 DNA 序列產生的蛋白質將包含所需的突變。可以使用 PCR（PCR 定點突變）進行類似的過程。
定點突變是一種用於分析催化三聯體在酶中的催化能力的方法。這是透過將每個三聯體轉化為一個共同的氨基酸來完成的，並測量催化能力的差異。
例如，在枯草桿菌蛋白酶中，透過這種方法研究的催化三聯體是天冬氨酸 32、組氨酸 64 和絲氨酸 221。三聯體中的每個氨基酸將被轉化為丙氨酸，因此，研究了突變的酶切割底物的能力。這種方法的結果表明，絲氨酸 221 轉化為丙氨酸會降低催化能力，就像組氨酸 64 轉化為丙氨酸一樣。絲氨酸 221 和組氨酸 64 的kcat值變為其原始值的百萬分之一。至於天冬氨酸 32，催化能力降低了，但沒有絲氨酸 221 和組氨酸 64 那麼大。kcat值是原始酶的 0.005%。因此，使用定點突變的結果表明，絲氨酸-組氨酸對形成親核試劑，該親核試劑能夠攻擊肽鍵中的羰基碳原子。定點突變可用於改變 DNA 片段中的特定鹼基對。有許多方法可以實現這一點。這裡描述的方法改編自 Stratagene 定點突變試劑盒，手冊可在以下位置找到。即使使用試劑盒，也需要設計適合您想要對 DNA 進行的特定改變的引物。大多數試劑盒的內容可以在您最喜歡的實驗室庫存中找到，因此您可能不需要購買試劑盒本身。如果您遇到此過程的問題，您可以嘗試“繞角”定點誘變，該方法使用 PCR 擴增所需的突變產物。
誘變已在 DNA 重組技術方面得到應用。
(1)http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1993/#
(2)Berg, Jeremy M. John L. Tymoczko. Lubert Stryer. 生物化學第六版。紐約：W.H. Freeman and Company，2007