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JESS：全自動蛋白表達定量分析系統

Jess全自動蛋白表達分析系統簡介

Jess采用微量樣品管，結合專利的內涂層技術，可以從樣品中分離、捕獲蛋白質，并通過后續的免疫反應和化學發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、免疫放大和化學發光檢測的整個過程可在Jess上自動完成。Jess廣泛應用于蛋白質性質鑒定、蛋白質定量分析、蛋白質功能研究、蛋白質修飾和差異表達研究、抗體研究等多個領域。

Simple Jesstern 工作原理

Jess特點

Jess應用領域

1. 2-440KD分子量大小的蛋白質檢測

在生命醫學研究中，一些小分子量的蛋白質發揮重要的作用。比如免疫細胞分泌的細胞因子和趨化因子，對于調節機體免疫應激、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進行定量檢測。此外Proflin、insulin及beta-amyloid等小分子量蛋白也是生命醫藥研究非常重要的靶蛋白。對于小分子量蛋白，傳統Jesstern Blot需要花費數天甚至數月的時間優化跑膠及轉膜條件，通常結果也不穩定。Jess相較于傳統的Jesstern Blot, 擁有更寬的分子量檢測范圍。目前有三種試劑盒規格可供選擇：2-40kDa; 12-230kDa; 66-440kDa, 基本覆蓋絕大多數靶蛋白分子量范疇。

哈佛大學干細胞及生殖醫學系Amy J. Wagers教授研究組，在Science上發表文章，使用CRISPR–Cas9編輯技術對細胞系及小鼠注射基因編輯，發現可以有效逆轉，恢復肌纖維基本功能。Simple Jesstern被用于檢測DMD基因編碼產物-分子量高達427kD的肌萎縮蛋白dystrophin。

參考文獻：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展，研究人員將面臨的一項挑戰任務是開發一種可靠、耐用檢測方法，以在體外和體內檢測并量化有效的生物藥品成分。常用方法包括經典配體結合測定(LBAS)、LC-MS測定，以及新出現的LBA-LC-MS混合技術，但是操作復雜、周期長、通量低及成本高，不適合快速篩選和早期開發研究大樣本量的實際需求。俄亥俄州立大學藥學院的科學家使用分子量約為55kDa，N端6X-His-標記，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技術開發了一種新的、高靈敏度的定量工具，以支持治療性重組蛋白的早期開發，避免上述限制。

參考文獻：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. 檢測樣本蛋白表達水平

HFpEF是一種血流動力學狀態，在該狀態下心臟不能滿足機體的循環需求，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重的公共衛生問題，約占心力衰竭患者住院人數的一半。臨床資料表明，全身炎癥和一氧化氮(NO)水平的失衡對HFpEF的發展至關重要。然而，基本的病理生理機制仍不清楚。德克薩斯大學西南醫學中心心臟內科聯合約翰霍普金斯心臟內科科學家，在新一期Nature報道他們建立的HFpEF臨床前模型。X盒結合蛋白1(XBP1s)的剪接形式是一種未折疊的蛋白反應效應，在嚙齒動物模型的心肌和HFpEF病人樣本中的表達被降低，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胞、胚胎發育、特定腦區及臨床穿刺樣本。

參考文獻：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

科學家測量血清中抗體水平，疫苗接種后的抗體產生以及自身免疫疾病中自身抗體的存在，確認針對細菌的免疫應答以診斷感染。傳統的Jesstern Blot通常用于檢測這些抗體，但使用該方法進行測試需要大量的實驗操作時間。通過SDS-PAGE分離目標抗原并轉膜后，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管中，從樣品分離到數據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。

a. conventional immunoblot assay	b. Simple Jesstern

參考文獻：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現有用戶

Simple Jesstern系統作為一個劃時代的蛋白質分析新技術，自從2011年底推出以來，獲得了廣泛好評和認可，Nature Methods率先報道該技術。目前全球重要的研究機構大多已經擁有該技術平臺,如約翰霍普金斯大學、哈佛大學、斯坦福大學、耶魯大學、加州大學戴維斯分校、加州大學圣地亞哥分校、華盛頓大學、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。