發(fā)布時間：2024年09月19日
JESS：全自動蛋白表達(dá)定量分析系統(tǒng)
Jess全自動蛋白表達(dá)分析系統(tǒng)簡介
Jess采用微量樣品管，結(jié)合專利的內(nèi)涂層技術(shù)，可以從樣品中分離、捕獲蛋白質(zhì)，并通過后續(xù)的免疫反應(yīng)和化學(xué)發(fā)光檢測定量目的蛋白。蛋白樣品上樣后無需任何人工操作，包括上樣、分離、固定、免疫放大和化學(xué)發(fā)光檢測的整個過程可在Jess上自動完成。Jess廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)性質(zhì)鑒定、蛋白質(zhì)定量分析、蛋白質(zhì)功能研究、蛋白質(zhì)修飾和差異表達(dá)研究、抗體研究等多個領(lǐng)域。
Simple Jesstern 工作原理
Jess特點
Jess應(yīng)用領(lǐng)域
1. 2-440KD分子量大小的蛋白質(zhì)檢測
在生命醫(yī)學(xué)研究中，一些小分子量的蛋白質(zhì)發(fā)揮重要的作用。比如免疫細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子和趨化因子，對于調(diào)節(jié)機(jī)體免疫應(yīng)激、抗病原微生物感染、抗腫瘤，自身免疫病等研究中有著重要的作用。這些蛋白分子量通常只有十幾KD較難用Jesstern Blot進(jìn)行定量檢測。此外Proflin、insulin及beta-amyloid等小分子量蛋白也是生命醫(yī)藥研究非常重要的靶蛋白。對于小分子量蛋白，傳統(tǒng)Jesstern Blot需要花費數(shù)天甚至數(shù)月的時間優(yōu)化跑膠及轉(zhuǎn)膜條件，通常結(jié)果也不穩(wěn)定。Jess相較于傳統(tǒng)的Jesstern Blot, 擁有更寬的分子量檢測范圍。目前有三種試劑盒規(guī)格可供選擇：2-40kDa; 12-230kDa; 66-440kDa, 基本覆蓋絕大多數(shù)靶蛋白分子量范疇。
哈佛大學(xué)干細(xì)胞及生殖醫(yī)學(xué)系A(chǔ)my J. Wagers教授研究組，在Science上發(fā)表文章，使用CRISPR–Cas9編輯技術(shù)對細(xì)胞系及小鼠注射基因編輯，發(fā)現(xiàn)可以有效逆轉(zhuǎn)，恢復(fù)肌纖維基本功能。Simple Jesstern被用于檢測DMD基因編碼產(chǎn)物-分子量高達(dá)427kD的肌萎縮蛋白dystrophin。
參考文獻(xiàn)：Tabebordbar M, Zhu K, Cheng J K W, et al. In vivo gene editing in dystrophic mouse muscle and muscle stem cells[J]. Science, 2016, 351(6271): 407-411.
2. 生物藥品活性成分檢測
隨著生物藥品的迅速發(fā)展，研究人員將面臨的一項挑戰(zhàn)任務(wù)是開發(fā)一種可靠、耐用檢測方法，以在體外和體內(nèi)檢測并量化有效的生物藥品成分。常用方法包括經(jīng)典配體結(jié)合測定(LBAS)、LC-MS測定，以及新出現(xiàn)的LBA-LC-MS混合技術(shù)，但是操作復(fù)雜、周期長、通量低及成本高，不適合快速篩選和早期開發(fā)研究大樣本量的實際需求。俄亥俄州立大學(xué)藥學(xué)院的科學(xué)家使用分子量約為55kDa，N端6X-His-標(biāo)記，C末端DYKDDDDK(FLAG) 的重組蛋白，生物素化的抗Flag抗體以及鏈霉親和素-HRP二抗。基于ProteinSimple的Jess技術(shù)開發(fā)了一種新的、高靈敏度的定量工具，以支持治療性重組蛋白的早期開發(fā)，避免上述限制。
參考文獻(xiàn)：Li Y, Duah E, Long N, et al. An efficient and quantitative assay for epitope-tagged therapeutic protein development with a capillary Jesstern system[J]. Bioanalysis, 2019, 11(06): 471-483.
3. 檢測樣本蛋白表達(dá)水平
HFpEF是一種血流動力學(xué)狀態(tài)，在該狀態(tài)下心臟不能滿足機(jī)體的循環(huán)需求，或者以增加左心室充盈壓為代價來滿足這種需求，該癥狀是一個日益嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題，約占心力衰竭患者住院人數(shù)的一半。臨床資料表明，全身炎癥和一氧化氮(NO)水平的失衡對HFpEF的發(fā)展至關(guān)重要。然而，基本的病理生理機(jī)制仍不清楚。德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心心臟內(nèi)科聯(lián)合約翰霍普金斯心臟內(nèi)科科學(xué)家，在新一期Nature報道他們建立的HFpEF臨床前模型。X盒結(jié)合蛋白1(XBP1s)的剪接形式是一種未折疊的蛋白反應(yīng)效應(yīng)，在嚙齒動物模型的心肌和HFpEF病人樣本中的表達(dá)被降低，其中人的心臟活檢樣本量較珍貴。而Simple Jesstern可檢測微量樣品，已被廣泛用于分選干細(xì)胞、胚胎發(fā)育、特定腦區(qū)及臨床穿刺樣本。
參考文獻(xiàn)：Schiattarella G G, Altamirano F, Tong D, et al. Nitrosative stress drives heart failure with preserved ejection fraction[J]. Nature, 2019, 568(7752): 351.
4. 血清抗體檢測
科學(xué)家測量血清中抗體水平，疫苗接種后的抗體產(chǎn)生以及自身免疫疾病中自身抗體的存在，確認(rèn)針對細(xì)菌的免疫應(yīng)答以診斷感染。傳統(tǒng)的Jesstern Blot通常用于檢測這些抗體，但使用該方法進(jìn)行測試需要大量的實驗操作時間。通過SDS-PAGE分離目標(biāo)抗原并轉(zhuǎn)膜后，將每個泳道切割成單獨的條帶，才可以單獨測試患者血清樣品中特定抗體的存在。而Simple Jesstern的檢測是在單個毛細(xì)管中，從樣品分離到數(shù)據(jù)分析的所有過程都是完全自動化的。研究人員使用這種方法可以檢測雞血清中沙門氏菌抗體。
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a. conventional immunoblot assay | b. Simple Jesstern |
參考文獻(xiàn)：Yeh H Y, Serrano K V, Acosta A S, et al. Production of recombinant Salmonella flagellar protein, FlgK, and its uses in detection of anti-Salmonella antibodies in chickens by automated capillary immunoassay[J]. Journal of microbiological methods, 2016, 122: 27-32.
Jess現(xiàn)有用戶
Simple Jesstern系統(tǒng)作為一個劃時代的蛋白質(zhì)分析新技術(shù)，自從2011年底推出以來，獲得了廣泛好評和認(rèn)可，Nature Methods率先報道該技術(shù)。目前全球重要的研究機(jī)構(gòu)大多已經(jīng)擁有該技術(shù)平臺,如約翰霍普金斯大學(xué)、哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)、耶魯大學(xué)、加州大學(xué)戴維斯分校、加州大學(xué)圣地亞哥分校、華盛頓大學(xué)、Massachusetts General Hospital 、Mayo Clinic、SouthJesst Hospital、美國CDC、FDA。其中NIH有5臺、National Cancer Institute有4臺，Columbia University有4臺、美國默克制藥有12臺、阿斯利康有7臺、德國Charite University有4臺。
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