大肠杆菌表达系统是目前应用*泛地蛋白表达系统。它具有：遗传背景清楚；易于培养和控制；转化操作简单；表达水平高；成本低；周期短等特点。同时是常用也是经济实惠的蛋白表达系统，在基因表达技术中发展最早。
escherich于1885年发现大肠杆菌。1976年struhl、1977年vapnek及1978年chang等分别将酵母dna片段、粗糙链孢霉dna段和哺乳动物cdna段导入大肠杆菌，引起其表型的改变，证明了外源基因在大肠杆菌中可以使现有功能的活性表达。这些研究为大肠杆菌表达系统的发展奠定了理论基础。
1980年，guarante等在science杂志上发表了以质粒、乳糖操纵子为基础建立起来的大肠杆菌表达系统。这一发展构成大肠杆菌系统的雏形。
大肠杆菌表达系统的组成：表达载体、外源基因、表达宿主菌。
（一）、表达载体：一个完整的质粒载体需要有：复制起点、启动子、插入的目的基因、筛选标记以及终止子。
（二）、外源基因：在大肠杆菌表达体系中要表达的基因即外源基因，包括原核基因和真核基因。原核基因可以在大肠杆菌中直接表达，但是真核基因含有内含子，大肠杆菌不能对mrna进行剪切，从而真核基因一般以cdna的形式在大肠杆菌表达系统中表达。目的蛋白在大肠杆菌系统表达中的形式有二种。一种是在细胞内表现为不溶性的包涵体颗粒。另一种是在细胞内表现为可溶性的蛋白质。可溶性的目标蛋白质除可存在于细胞质中外，还可借助于本身的功能序列和大肠杆菌蛋白质加工、运输体系，最终分泌到周质空间，或外泌到培养液中。
（三）、宿主细胞：大肠杆菌蛋白表达过程中很重要的因素就是宿主细胞的选择。对于宿主细胞的选择主要根据宿主细胞各自的特征及目的蛋白的特性。对于是适合目的基因表达的宿主细胞主要有以下要求：①容易获得较高浓度的细胞 ②能利用易得廉价原料 ③不致病、不产生内毒素 ④发热量低、需氧低、适当的发酵温度和细胞形态 ⑤容易进行代谢调控 ⑥容易进行dna重组技术操作 ⑦产物的产量、产率高 ⑧ 产物容易提取纯化。