オーサイトへのcDNA/mRNAのインジェクションと、膜電流記録の両方の自動化に成功した世界唯一のシステム

ロボオーサイト2



アフリカツメガエルの卵母細胞オーサイトはイオンチャンネルおよび受容体タンパク質の発現系として、創薬研究の分野で広く利用されてきました。オーサイトは目的とする遺伝子の発現が容易で、また膜電流のs/n比が高く明確な電気生理学的データが得られるため、膜タンパク質の解析に理想的なアッセイ系です。ロボオーサイトは1台の装置に遺伝子のインジェクション機能と2電極式ボルテージクランプ膜電流記録の機能を備えており、薬物の2次スクリーニングに必要なタスクを1台で実行するオールインワンのシステムです。

  • ハイスループット&ローコスト
  • 薬液潅流およびリガンド投与のオートメーション
  • 固定電位・薬液投与等の実験プロトコルを自由にデザイン
  • プロトコルの実行後は、実験者が監視する必要がありません
  • 操作に熟練や特別な知識は必要ありません

アフリカツメガエル卵母細胞を用いた膜タンパク質スクリーニングの手順


アフリカツメガエル(Xenopus laevis)は飼育が簡単で、その卵母細胞であるオーサイトは一度に多量に採取でき、直径1~1.2mm程と大きいため扱いが容易です。一般にオーサイトを用いた膜タンパク質スクリーニングは、まず発現させたいタンパク質をコードする遺伝子(cDNA/mRNA)をインジェクションし、数日間培養してして膜タンパク質を発現させた後、二電極式ボルテージクランプ法で薬物および固定電位に応答する膜電流を記録する、という手順で行います。

仕様
スループット 手動による作業 ロボオーサイト
インジェクション数 / 1日あたり 150
2,000


 
コンパウンド 数/ 1年あたり 500 10,000
データポイント 数/ 1年 あたり 12,500 500,000

ハードウェア

ロボオーサイトはコンパクトかつ機能的なデザインで、作業台の上にわずかなスペースがあれば十分に設置できます。インジェクションと膜電流記録はディスポーザブルタイプのごく一般的な96ウェルプレートで行います。一旦各ウェルにオーサイトをセットすれば、実験プロトコルの終了までオーサイトを他の容器に移しかえる必要がありません。ウェルプレートはリニアモーター式のキャリアで水平にスムースに移動します。インジェクションニードルと膜電流記録用プローブ(メジャリングヘッド)はそれぞれ独立した垂直移動アームにセットされ、その移動分解能は33μmです。インジェクション圧・深さ・アームの移動スピードはソフト上で正確に設定可能です。メジャリングヘッドには電圧固定用電極・膜電流測定用電極・還流のイン/アウトのポートが備わっており、電極液を満たせばすぐ使える状態で出荷されます。

ソフトウェア 

インジェクション及び膜電流測定ともに、一回のマウスクリックでプロトコルがスタートし、自動的に終了します。ロボオーサイトソフトウェアは96ウェル分をフルオートメーションで制御します。インジェクション圧およびホールド圧、インジェクションの深さ、オフセット補正、固定電位およびそのプロトコル、薬液潅流及びウォッシュアウトのプロトコル、オプションのリキッドハンドラーの制御が可能です。またオーサイトの状態を保つために一定時間ごとにバッファの入れ替えも実行できます。プロトコルはスクリプト形式でデザインします。プロトコルのテンプレートが多数ソフトウェアパッケージに含まれていますので、初めて使用される方でも安心して使用できます。記録されたデータはオンライン・オフラインでピーク検出・平均値等を解析し、解析結果を自動的にMicrosoft Accessデータベースに蓄積します。ASCII形式で出力し任意のソフトウェアによる解析も可能です。


ロボオーサイトの適用例

電位依存性チャンネル

「hERG チャンネル」:心筋QT延長に関与するK+チャンネルです。阻害剤評価、薬物の副作用(催不整脈性)の早期スクリーニングに最適です。

トランスポーター

「Na/K-ATPase トランスポーター」:Na+/K+の細胞内外の勾配を保ち、強心配糖体で抑制されます。強心薬のスクリーニングに最適です。

リガンド依存性チャンネル

「GABAレセプター」:中枢神経に存在し抗不安薬等のターゲットとなります。オーサイトは複数サブユニット発現の調節が簡単です。


リキッドハンドラーオプション


ロボオーサイトに標準装備される重力式バルブコントロール潅流システムはほとんどの実験系に適した設計となっています。大量の薬物スクリーニングや微量のリガンドによる評価を行いたい場合は、オプションでGilson社XL222リキッドハンドラーをシステムに組み込むことができます。400種類の薬物を格納できるので、オーサイトの状態が許す限り1個のオーサイトから何種類もの薬物のデータを取得可能です(最高で約60種類程度)。

仕様
ロボット部分 サイズ(W × D × H) 390mm x 360mm x 500mm
重量 34.5kg
供給電圧 90VAC ~ 132VAC @ 60Hz
供給電流 1.6A maxRMS @ 100VAC
動作温度 10℃ ~ 20℃
供給エアー圧 5bar ~ 10bar
圧縮エアー消費量 20l/min
インジェクション圧 0bar ~ 3bar
移動分解能 XY:20μm / Z:33μm
クランプアンプ(本体内蔵) 記録電流レンジ -32000nA ~ +32000nA
電流分解能 1nA (16bit)
クランプ電圧レンジ -500mV ~ +500mV
クランプ電圧分解能 1mV
サンプリングレート Max 10kHz
外部電源 動作電圧 0℃ ~ 40℃
サイズ(W × D × H) 132mm x 42mm x 62mm
重量 565g
入力電圧 90VAC ~ 132VAC @ 60Hz
潅流システム(本体内蔵) 潅流チャンネル数 8 or 16(選択可能)
フローレート 約4ml/min
外部バキュームポンプ 供給電圧 115V @ 60Hz
ソフトウェア 動作OS Windows

型式 品名
Roboocyte2 ロボオーサイト基本システム(重力式還流)
Roboocyte2-Inject-Bundle ロボオーサイト&リキッドハンドラーシステム
MH メジャリングヘッド