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哺乳動物細胞真核表達系統則是通過脂質體或者是PEI的等轉染試劑在體外通過和質粒形成復合體， 將質粒導入細胞后進行瞬時表達。稱為瞬時表達的原因是因為質粒在真核細胞中不能擴增。并且不斷被細胞所降解，這種表達在一定的時間后就會消失。除非質粒被整合進入細胞的基因組，通過質粒上帶的篩選標記，通過篩選得到一株穩定表達你的目的蛋白的細胞克隆。但是這種細胞克隆的表達量相比瞬時表達會非常低甚至于檢測不到。真核表達的特點是所表達的蛋白一旦表達即擁有相應的生物學活性，因此真核瞬時轉染往往用于研究單個基因在細胞中的功能。而不能用于純化蛋白。
此外，哺乳動物細胞真核表達系統還有用于昆蟲細胞的桿狀病毒表面展示系統，其本質也是通過轉染含有目的基因的重組質粒（特殊質粒，用于桿狀病毒表面展示系統）給昆蟲細胞，然后使用野生型的桿狀病毒或者是人工改造過的桿狀病毒來感染相應的細胞，來是病毒和質粒在昆蟲細胞體內發生重組，獲得目的基因，并且最終表達于病毒子的表面，所以成為表面展示系統。
哺乳動物細胞真核表達系統的優勢能實現翻譯后修飾及正確的蛋白折疊復性：哺乳動物為真核細胞，細胞器可以對蛋白正確折疊加工。表達水平高:載體可在哺乳動物細胞中高表達重組蛋白，表達量可高達1-3g/L蛋白表達高效穩定：高效啟動子控制，穩定表達，并可以選擇多種表達系統選項：瞬時表達、穩定細胞株表達、營養缺陷型細胞株表達、大規模懸浮細胞表達等適合大規模蛋白表達:常用的哺乳動物表達宿主細胞，使用懸浮細胞培養，可以在一個月內可產生數克級蛋白。
