昆蟲表達系統(tǒng)建立于1983年，利用苜蓿銀紋夜蛾核型多角體桿狀病毒作為外源基因的表達載體轉(zhuǎn)染昆蟲草地貪夜蛾的一個細胞系，用于人干擾素β的生產(chǎn)。此后，由于桿狀病毒具有啟動子序列；在哺乳動物細胞內(nèi)沒有活性；對脊椎動物無傳染性；能同時克隆多個外源基因；懸浮培養(yǎng)的昆蟲細胞可增殖到很高的滴度；多數(shù)表達的蛋白在昆蟲體內(nèi)能保持可溶狀態(tài)；重組體桿狀病毒在自然界生存短暫從而可以保證生物安全等優(yōu)點，使該系統(tǒng)發(fā)展迅速，建立了當今比較流行的重組桿狀病毒表達系統(tǒng)和昆蟲細胞穩(wěn)定轉(zhuǎn)化表達系統(tǒng)，在重組蛋白表達生產(chǎn)工程疫苗和蛋白質(zhì)組學研究等領(lǐng)域得到越來越多的應用。

昆蟲細胞表達體系以昆蟲細胞為表達宿主，較多采用草地貪夜蛾細胞sf9、sf21等。此外也采用家蠶幼蟲進行表達。該體系主要表達載體是昆蟲桿狀病毒載體，由苜蓿核型多角病毒和家蠶核型多角病毒的多角體蛋白基因強啟動子構(gòu)建獲得。這類載體的優(yōu)點如下：①具有完整的感染性：昆蟲病毒載體的重組區(qū)是基因組的非必需區(qū)，即使缺失也不會影響病毒的復制和表達，保持了昆蟲桿狀病毒載體的完整感染性；②容量大：由于昆蟲桿狀病毒的包含體蛋白可以延伸，因此容納外源DNA能力大，可達100kb；③標記顯著：在包含體蛋白基因區(qū)插入外源基因后，失去了包含體蛋白的空斑，較易辨認；④表達產(chǎn)物可以被分泌表達；⑤表達水平較高：外源基因置于多角病毒蛋白啟動子控制下，由于啟動子強，使外源蛋白表達量可達細胞總蛋白的50%，最高的可達幾毫克；⑥能有效進行翻譯后加工，可糖基化；⑦宿主嚴格，對脊椎動物和植物無害，安全性好；⑧細胞可連續(xù)傳代，25～30℃培養(yǎng)無須CO ₂；⑨可懸浮培養(yǎng)，適于規(guī)模化。

2007年，第一個由昆蟲細胞生產(chǎn)的抗人乳頭瘤病毒疫苗在英國葛蘭素史克公司獲得生產(chǎn)許可。然而，昆蟲表達系統(tǒng)也存在一些弊端。有研究表明，昆蟲細胞內(nèi)表達的外源蛋白經(jīng)常在富含Arg/Lys的序列位點被蛋白內(nèi)切酶切割，形成沒有活性的蛋白表達產(chǎn)物，而且其糖基化修飾僅限于高甘露糖型寡糖鏈，不能形成包含果糖、半乳糖和唾液酸的復雜寡糖鏈結(jié)構(gòu)，因此糖基化水平低成為該系統(tǒng)的主要缺陷。如果在重組產(chǎn)物純化過程中混有昆蟲細胞的蛋白，則可能在應用時引起過敏反應。所以，如何進一步純化表達產(chǎn)物，將其致敏原性降到最低限度是值得重視和探討的問題。