Cell-based screening methods for nuclear receptor ligands that use transgenic plant cells expressing a single human nuclear receptor (NR) may have advantages over other eukaryotic systems which express multiple NRs. For example, signal-to-noise ratio might be improved because ligands would be less likely to bind to other NRs and/or less likely to cause confounding functional changes in plant cells. As a first step toward this aim, we have expressed in plants truncated human estrogen receptor (ER) constructs linked to reporters or selective markers such as luciferase, green fluorescent protein (GFP), and hygromycin. A variety of ligands for the ER (including estradiol and known phytoestrogens) have then been tested for their ability to overexpress the linked marker gene(s) which could be measured (luciferase activity), visualized under fluorescent microscopy (GFP activity), or selected on antibiotic-containing media (hygromycin B). Our results show a close association between the effects of ER ligands in the transgenic plant roots and their effects on native ERs in mammalian cells. With the stable expression of an ERalpha-GFP ligand detection system in Arabidopsis thaliana, the estradiol-mediated response in transgenic roots is inhibited by an ER partial agonist (tamoxifen) and an antagonist (fulvestrant) at concentrations relevant to their use in breast cancer. We conclude that it is possible to express human NRs in plants in a form that can report on exogenous or endogenous ER ligands and that these constructs have a pharmacology which is relevant to ligands for the native NRs in human cells.

中文翻译：

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使用 α-、β-雌激素受体作为检测特定小分子活性的“新工具”

使用表达单个人类核受体 (NR) 的转基因植物细胞的核受体配体的基于细胞的筛选方法可能比其他表达多个 NR 的真核系统具有优势。例如，信噪比可能会提高，因为配体不太可能与其他 NR 结合和/或不太可能在植物细胞中引起混淆的功能变化。作为实现这一目标的第一步，我们在植物中表达了截短的人类雌激素受体 (ER) 构建体，这些构建体与报告基因或选择性标记物（如荧光素酶、绿色荧光蛋白 (GFP) 和潮霉素）相关联。然后测试了 ER 的各种配体（包括雌二醇和已知的植物雌激素）过表达可测量的连锁标记基因的能力（荧光素酶活性），在荧光显微镜下观察（GFP 活性），或在含抗生素的培养基（潮霉素 B）上进行选择。我们的结果表明 ER 配体在转基因植物根中的作用与其对哺乳动物细胞中天然 ER 的作用之间存在密切关联。随着 ERalpha-GFP 配体检测系统在拟南芥中的稳定表达，雌二醇介导的转基因根反应被 ER 部分激动剂（他莫昔芬）和拮抗剂（氟维司群）在与其在乳腺癌中的使用相关的浓度下受到抑制。我们得出结论，可以在植物中以一种可以报告外源性或内源性 ER 配体的形式表达人类 NR，并且这些构建体具有与人类细胞中天然 NR 的配体相关的药理学。或在含抗生素的培养基（潮霉素 B）上选择。我们的结果表明 ER 配体在转基因植物根中的作用与其对哺乳动物细胞中天然 ER 的作用之间存在密切关联。随着 ERalpha-GFP 配体检测系统在拟南芥中的稳定表达，雌二醇介导的转基因根反应被 ER 部分激动剂（他莫昔芬）和拮抗剂（氟维司群）在与其在乳腺癌中的使用相关的浓度下受到抑制。我们得出结论，可以在植物中以一种可以报告外源性或内源性 ER 配体的形式表达人类 NR，并且这些构建体具有与人类细胞中天然 NR 的配体相关的药理学。或在含抗生素的培养基（潮霉素 B）上选择。我们的结果表明 ER 配体在转基因植物根中的作用与其对哺乳动物细胞中天然 ER 的作用之间存在密切关联。随着 ERalpha-GFP 配体检测系统在拟南芥中的稳定表达，雌二醇介导的转基因根反应被 ER 部分激动剂（他莫昔芬）和拮抗剂（氟维司群）在与其在乳腺癌中的使用相关的浓度下受到抑制。我们得出结论，可以在植物中以一种可以报告外源性或内源性 ER 配体的形式表达人类 NR，并且这些构建体具有与人类细胞中天然 NR 的配体相关的药理学。我们的结果表明 ER 配体在转基因植物根中的作用与其对哺乳动物细胞中天然 ER 的作用之间存在密切关联。随着 ERalpha-GFP 配体检测系统在拟南芥中的稳定表达，雌二醇介导的转基因根反应被 ER 部分激动剂（他莫昔芬）和拮抗剂（氟维司群）在与其在乳腺癌中的使用相关的浓度下受到抑制。我们得出结论，可以在植物中以一种可以报告外源性或内源性 ER 配体的形式表达人类 NR，并且这些构建体具有与人类细胞中天然 NR 的配体相关的药理学。我们的结果表明 ER 配体在转基因植物根中的作用与其对哺乳动物细胞中天然 ER 的作用之间存在密切关联。随着 ERalpha-GFP 配体检测系统在拟南芥中的稳定表达，雌二醇介导的转基因根反应被 ER 部分激动剂（他莫昔芬）和拮抗剂（氟维司群）在与其在乳腺癌中的使用相关的浓度下受到抑制。我们得出结论，可以在植物中以一种可以报告外源性或内源性 ER 配体的形式表达人类 NR，并且这些构建体具有与人类细胞中天然 NR 的配体相关的药理学。雌二醇介导的转基因根中的反应被 ER 部分激动剂（他莫昔芬）和拮抗剂（氟维司群）抑制，其浓度与其在乳腺癌中的应用相关。我们得出结论，可以在植物中以一种可以报告外源性或内源性 ER 配体的形式表达人类 NR，并且这些构建体具有与人类细胞中天然 NR 的配体相关的药理学。雌二醇介导的转基因根中的反应被 ER 部分激动剂（他莫昔芬）和拮抗剂（氟维司群）抑制，其浓度与其在乳腺癌中的应用相关。我们得出结论，可以在植物中以一种可以报告外源性或内源性 ER 配体的形式表达人类 NR，并且这些构建体具有与人类细胞中天然 NR 的配体相关的药理学。