蛋白的表达系统一般可以分为:
1、原核表达系统:大肠杆菌是最为常用的蛋白表达体系,具有遗传背景清楚、易于繁殖、成本低、表达量高等优点,但缺乏翻译后修饰机制,不适用于需要糖基化或者特定位点切割等修饰的蛋白表达,因此适合于相对分子量小于100k且翻译后修饰不影响结构和功能的蛋白表达。枯草芽孢杆菌也可用于蛋白表达,其优点是具有较强的分泌表达能力和较低的蛋白酶活性等,也逐渐受到关注。
2、真核表达系统:可以实现不同程度的糖基化等翻译后修饰,更接近于来自真核蛋白的天然活性。主要包括 ① 酵母表达系统(常用毕赤酵母、酿酒酵母等),酵母可高密度发酵又可以进行翻译后修饰 ,兼具了原核和真核宿主细胞的优点,也是一种良好的蛋白表达系统。② 昆虫细胞表达系统:外源基因通过杆状病毒载体转染昆虫细胞进行表达,是一种真核蛋白的高表达体系,适合于一些在原核体系难以表达的蛋白,比如膜蛋白、大分子质量蛋白、蛋白激酶等。③ 哺乳动物细胞表达系统:哺乳动物细胞的翻译修饰效率远高于酵母、昆虫细胞体系等,结构和功能更接近于天然真核蛋白,但表达量低、成本高。
3、无细胞表达体系:可以从质粒和PCR产物直接表达目的蛋白,表达体系是无细胞提取物,来自于大肠杆菌、麦胚、兔网织红细胞等。无细胞蛋白表达优点是可表达其它系统难以表达的产物、高通量、可自动化,但表达量低、成本高昂。