無細胞蛋白表達系統是一種以外源mRNA或DNA為模板，在細胞抽提物或蛋白表達所必需的酶和輔因子重構體系中，利用氨基酸和能量合成蛋白質的體外反應系統。該系統包含了蛋白表達所需要的全部模板、分子機器（如核糖體、轉運RNA等）、底物（如氨基酸）和能量（如ATP）。

　　其常見的無細胞蛋白表達系統有大腸桿菌系統、昆蟲細胞裂解液系統、麥芽胚系統、兔網織紅細胞系統等。其中，大腸桿菌無細胞蛋白表達系統是目前應用廣泛的無細胞蛋白表達系統，因其遺傳背景清楚、目的基因表達水平高、培養周期短、效率高、成本低、抗污染能力強、易于放大，并且可以適用于多種屬蛋白的表達。

　　無細胞蛋白表達系統的特點：

　　1、快速高效：無細胞蛋白表達系統不受細胞自身代謝和細胞封閉環境限制，能夠在體外快速、大量表達蛋白。相較于傳統的活細胞蛋白表達技術，無細胞蛋白表達技術通常只需要數小時就能夠完成蛋白質的表達，速度明顯快于傳統技術。

　　2、易于控制：該系統具有更高的靈活性，可以通過調整反應條件（如底物濃度、反應溫度、反應劑比例等）來調控基因的轉錄、蛋白質的合成和翻譯后修飾，避免包涵體的形成。同時，由于系統開放，便于添加補充劑來控制表達條件。

　　3、適用范圍廣：無細胞蛋白表達技術適用于制備各種類型的蛋白質，包括難表達蛋白質、毒性蛋白質、復雜蛋白質等。此外，該系統還可以用于生產對宿主有毒害作用的外源蛋白，顯著改善多次跨膜或疏水性強的蛋白的表達純化。