テトラサイクリン応答性プロモーターによる哺乳類細胞における遺伝子発現の緊密な制御

大腸菌のTN10にエンコードされたテトラサイクリン耐性オペロンの制御要素は、哺乳類細胞に非常に効率的な調節系を確立するために利用されています。単純ヘルペスウイルスのビリオンタンパク質16の活性化ドメインとTETリプレッサーを融合させることにより、ヘラ細胞で構成的に発現するテトラサイクリン制御トランステイベーター（TTA）が生成されました。このトランス活性化因子は、ヒトサイトメガロウイルスプロモーター、つまりTETオペレーターシーケンスと組み合わせた最小のプロモーター配列からの転写を刺激します。TTA依存性プロモーターによって制御されたルシフェラーゼ遺伝子がTTA産生ヘレの細胞株に統合されたとき、高レベルのルシフェラーゼ発現を監視しました。これらの活動は、テトラサイクリンに敏感です。培地中の抗生物質の濃度（0-1マイクログラム/mL）に応じて、ルシフェラーゼ活性は最大5桁以上にわたって調節できます。したがって、このシステムは、哺乳類細胞における個々の遺伝子の活性の微分制御を可能にするだけでなく、そのような遺伝子の「オン/オフ」状況の作成にも可逆的な方法で適切です。

Control elements of the tetracycline-resistance operon encoded in Tn10 of Escherichia coli have been utilized to establish a highly efficient regulatory system in mammalian cells. By fusing the tet repressor with the activating domain of virion protein 16 of herpes simplex virus, a tetracycline-controlled transactivator (tTA) was generated that is constitutively expressed in HeLa cells. This transactivator stimulates transcription from a minimal promoter sequence derived from the human cytomegalovirus promoter IE combined with tet operator sequences. Upon integration of a luciferase gene controlled by a tTA-dependent promoter into a tTA-producing HeLa cell line, high levels of luciferase expression were monitored. These activities are sensitive to tetracycline. Depending on the concentration of the antibiotic in the culture medium (0-1 microgram/ml), the luciferase activity can be regulated over up to five orders of magnitude. Thus, the system not only allows differential control of the activity of an individual gene in mammalian cells but also is suitable for creation of "on/off" situations for such genes in a reversible way.