タンパク質
タンパク質は生物に固有の物質である。その合成は生きた細胞の中で行われ、合成されたものは生物の構造そのものとなり、あるいは酵素などとして生命現象の発現に利用される。また、類似のタンパク質であっても、生物の種が異なれば一次構造が異なることは普通である。タンパク質はアミノ酸が多数結合した高分子化合物であるが、人工的な高分子のように単純な繰り返しではなく、順番がきっちりと決定されている。これは、そのアミノ酸の種と順番がDNAに暗号で記述されていることによる。遺伝子暗号は往々にしてその形質に関係するタンパク質の設計図であると考えられる(一遺伝子一酵素説)。エンゲルスは「生命はタンパク質の存在様式である」と言ったが、故のないことではない。
タンパク質タグ
またタンパク質マイクロアレイの作製法として、Biotin Carboxyl Carrier Protein(BCCP)タグ（ビオチン化ペプチド）を用い、ビオチンを介してタンパク質を固定化する方法が用いられる。このタグは大腸菌のアシルCoAカルボキシラーゼに由来するタンパク質で、細胞内のビオチンリガーゼによってそのリジン残基にビオチンが共有結合される。ストレプトアビジンを固定化しておけばこれがビオチンを強固に結合するので、ここに目的のタンパク質が固定化される。このほかにも共有結合により直接固定化されるタグが開発されている。