在多种表达系统中，大肠杆菌表达系统是最早被采用且最为成熟的。该系统利用大肠杆菌细胞繁殖快速、产量高、IPTG诱导表达简便等优势，成为生产重组蛋白的首选。根据表达目的的不同，大肠杆菌表达载体可分为非融合型和融合型两种。非融合表达载体将外源基因插入到强启动子和有效核糖体结合位点下游，以mRNA的AUG作为起始翻译，表达产物与天然目的蛋白一致。
融合表达则是将目的蛋白或多肽与另一蛋白质或多肽片段的DNA序列融合，然后在菌体内表达。融合型表达载体进一步分为分泌表达载体、带纯化标签的表达载体、表面呈现表达载体和带伴侣的表达载体等。分泌表达载体能够使蛋白质分泌到细胞外，便于后续的分离纯化。带纯化标签的表达载体通过添加特定的标签，便于通过亲和层析等方法纯化表达产物。表面呈现表达载体则将目的蛋白展示在细胞表面，便于进行表面展示或免疫学分析。带伴侣的表达载体则通过伴侣蛋白的帮助提高目的蛋白的正确折叠率。
大肠杆菌表达系统的优点包括遗传背景明确、繁殖速度快、成本低廉、表达量高、产物容易纯化、稳定性好、抗污染能力强以及应用范围广泛等。这些特点使得大肠杆菌成为重组蛋白表达的首选平台，不仅适用于科研领域，也广泛应用于工业生产。
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