JESS：全自动蛋白表达定量分析系统

Jess全自动蛋白表达分析系统简介

Jess采用微量样品管，结合专利的内涂层技术，可以从样品中分离、捕获蛋白质，并通过后续的免疫反应和化学发光检测定量目的蛋白。蛋白样品上样后无需任何人工操作，包括上样、分离、固定、免疫放大和化学发光检测的整个过程可在Jess上自动完成。Jess广泛应用于蛋白质性质鉴定、蛋白质定量分析、蛋白质功能研究、蛋白质修饰和差异表达研究、抗体研究等多个领域。

Simple Jesstern 工作原理

Jess特点

Jess应用领域

1. 2-440KD分子量大小的蛋白质检测

在生命医学研究中，一些小分子量的蛋白质发挥重要的作用。比如免疫细胞分泌的细胞因子和趋化因子，对于调节机体免疫应激、抗病原微生物感染、抗肿瘤，自身免疫病等研究中有着重要的作用。这些蛋白分子量通常只有十几KD较难用Jesstern Blot进行定量检测。此外Proflin、insulin及beta-amyloid等小分子量蛋白也是生命医药研究非常重要的靶蛋白。对于小分子量蛋白，传统Jesstern Blot需要花费数天甚至数月的时间优化跑胶及转膜条件，通常结果也不稳定。Jess相较于传统的Jesstern Blot, 拥有更宽的分子量检测范围。目前有三种试剂盒规格可供选择：2-40kDa; 12-230kDa; 66-440kDa, 基本覆盖绝大多数靶蛋白分子量范畴。

哈佛大学干细胞及生殖医学系Amy J. Wagers教授研究组，在Science上发表文章，使用CRISPR–Cas9编辑技术对细胞系及小鼠注射基因编辑，发现可以有效逆转，恢复肌纤维基本功能。Simple Jesstern被用于检测DMD基因编码产物-分子量高达427kD的肌萎缩蛋白dystrophin。

参考文献：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. 生物药品活性成分检测

随着生物药品的迅速发展，研究人员将面临的一项挑战任务是开发一种可靠、耐用检测方法，以在体外和体内检测并量化有效的生物药品成分。常用方法包括经典配体结合测定(LBAS)、LC-MS测定，以及新出现的LBA-LC-MS混合技术，但是操作复杂、周期长、通量低及成本高，不适合快速筛选和早期开发研究大样本量的实际需求。俄亥俄州立大学药学院的科学家使用分子量约为55kDa，N端6X-His-标记，C末端DYKDDDDK(FLAG) 的重组蛋白，生物素化的抗Flag抗体以及链霉亲和素-HRP二抗。基于ProteinSimple的Jess技术开发了一种新的、高灵敏度的定量工具，以支持治疗性重组蛋白的早期开发，避免上述限制。

参考文献：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. 检测样本蛋白表达水平

HFpEF是一种血流动力学状态，在该状态下心脏不能满足机体的循环需求，或者以增加左心室充盈压为代价来满足这种需求，该症状是一个日益严重的公共卫生问题，约占心力衰竭患者住院人数的一半。临床资料表明，全身炎症和一氧化氮(NO)水平的失衡对HFpEF的发展至关重要。然而，基本的病理生理机制仍不清楚。德克萨斯大学西南医学中心心脏内科联合约翰霍普金斯心脏内科科学家，在新一期Nature报道他们建立的HFpEF临床前模型。X盒结合蛋白1(XBP1s)的剪接形式是一种未折叠的蛋白反应效应，在啮齿动物模型的心肌和HFpEF病人样本中的表达被降低，其中人的心脏活检样本量较珍贵。而Simple Jesstern可检测微量样品，已被广泛用于分选干细胞、胚胎发育、特定脑区及临床穿刺样本。

参考文献：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. 血清抗体检测

科学家测量血清中抗体水平，疫苗接种后的抗体产生以及自身免疫疾病中自身抗体的存在，确认针对细菌的免疫应答以诊断感染。传统的Jesstern Blot通常用于检测这些抗体，但使用该方法进行测试需要大量的实验操作时间。通过SDS-PAGE分离目标抗原并转膜后，将每个泳道切割成单独的条带，才可以单独测试患者血清样品中特定抗体的存在。而Simple Jesstern的检测是在单个毛细管中，从样品分离到数据分析的所有过程都是完全自动化的。研究人员使用这种方法可以检测鸡血清中沙门氏菌抗体。

a. conventional immunoblot assay	b. Simple Jesstern

参考文献：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现有用户

Simple Jesstern系统作为一个划时代的蛋白质分析新技术，自从2011年底推出以来，获得了广泛好评和认可，Nature Methods率先报道该技术。目前全球重要的研究机构大多已经拥有该技术平台,如约翰霍普金斯大学、哈佛大学、斯坦福大学、耶鲁大学、加州大学戴维斯分校、加州大学圣地亚哥分校、华盛顿大学、Massachusetts General Hospital 、Mayo Clinic、SouthJesst Hospital、美国CDC、FDA。其中NIH有5台、National Cancer Institute有4台，Columbia University有4台、美国默克制药有12台、阿斯利康有7台、德国Charite University有4台。