Ултразвуков апарат за микроплаки, валидиран в рецензирано протеомно изследване

Hielscher Ultrasonics съобщава, че нейният ултразвуков апарат за микроплаки UIP400MTP е успешно валидиран в рецензирано сравнително протеомно изследване, публикувано в Proteomics (2024). Изследването показва, че ултразвуковата подготовка на проби в микроплаки осигурява възпроизводими, висококачествени протеинови екстракти, напълно съвместими с усъвършенствани работни процеси за шотгън протеомика и терминомика.

Публикацията „TermineR: Извличане на информация за ендогенната протеолитична обработка от данни от шотгън протеомика“ представя нова биоинформатична рамка за анализ на ендогенната протеолиза директно от стандартни набори от масспектрометрични данни. Като част от валидирането на метода авторите сравняват три често използвани техники за хомогенизация на тъкани: разрушаване с микросфери (Precellys), ултразвукова обработка във вана (Bioruptor) и ултразвукова обработка в микроплаки с UIP400MTP.

Съпоставимо покритие на протеома без изкуствено предизвикана протеолиза

Основна цел на сравнителното изследване е да се оцени дали различните методи за екстракция влияят върху идентифицирането и количественото определяне на полуспецифични пептиди, които са от решаващо значение за изучаването на ендогенната протеолитична обработка. Резултатите показват, че ултразвуковата екстракция с UIP400MTP постига покритие на протеома, съпоставимо с това при утвърдените методи за механично разрушаване, като същевременно поддържа постоянни съотношения на напълно специфичните и полуспецифичните пептиди.
Данните показват също, че ултразвуковата обработка в микроплаки с висока мощност не предизвиква изкуствено разцепване на протеините, което дава отговор на често срещано опасение в терминомиката и анализа на полуспецифични пептиди. Това потвърждава, че UIP400MTP осигурява ефективно разрушаване на пробите, като същевременно запазва биологично значимите протеолитични сигнатури.

Количествена възпроизводимост на полуспецифичните пептиди при различни методи за екстракция –
Топлинни карти на корелацията на Пиърсън за log2-трансформираните интензитети на полуспецифичните пептиди, сравняващи различни методи за екстракция на протеини при проби от див тип (WT, вляво) и с нокаут на ген (KO, вдясно). Наблюдават се високи коефициенти на корелация (обикновено ≥0,95) между ултразвуковата обработка в микроплаки с UIP400MTP, разрушаването с микросфери (Precellys®) и ултразвуковата обработка във вана (Bioruptor®), което показва отлично количествено съответствие. Тези резултати потвърждават, че ултразвуковата обработка в микроплаки запазва относителните количества на пептидите и е напълно съвместима с количествените протеомни и терминомни анализи.
Изследване и графики: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Висока възпроизводимост в количествената протеомика

Изследването отчита също висока количествена възпроизводимост при различните методи за екстракция. Анализите на корелацията на Пиърсън за интензитетите на пептидите разкриват силно съответствие между пробите, обработени с UIP400MTP, и тези, подготвени чрез разрушаване с микросфери или ултразвукова обработка във вана, с коефициенти на корелация, които обикновено надвишават 0,95.
Тези резултати потвърждават, че ултразвуковата обработка в микроплаки запазва относителните количества на пептидите, което я прави много подходяща за диференциална протеомика, мултиплексиране с TMT и изследвания на заболявания, изискващи прецизни количествени сравнения.

Брой идентифицирани пептидни прекурсори според специфичността и метода за екстракция
Сравнение на броя на идентифицираните пептидни прекурсори, класифицирани според ензимната специфичност (напълно специфични, C-терминално полуспецифични и N-терминално полуспецифични), при три метода за екстракция на протеини: разрушаване с микросфери (Precellys®), ултразвукова обработка във вана (Bioruptor®) и ултразвукова обработка в микроплаки с UIP400MTP. Показани са данни за биологични повторения от проби от бъбреци на мишки от див тип (WT) и с нокаут на ген (KO). Резултатите показват съпоставимо покритие на протеома и сходни разпределения на пептидните специфичности при всички методи за екстракция, което свидетелства, че ултразвуковата обработка в микроплаки с UIP400MTP осигурява ефективна екстракция на протеини, без да увеличава неспецифичното протеолитично разцепване.
Изследване и графики: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Осигуряване на стандартизирани протеомни работни процеси с висок капацитет за обработка на проби

Като съчетава безконтактно предаване на ултразвукова енергия с паралелна обработка на цели 96-ямкови плаки, UIP400MTP подпомага стандартизирана подготовка на проби с висок капацитет за обработка и съвместимост с автоматизацията. В публикуваното изследване системата е успешно интегрирана в протеомен работен процес с използване на DIA и маркиране с TMT, приложен към миши модел на поликистозна бъбречна болест.
Авторите заключават, че ултразвуковата обработка в микроплаки е напълно съвместима със съвременната шотгън протеомика и позволява анализ на ендогенната протеолиза без необходимост от трудоемки етапи на биохимично обогатяване.

Ангажимент към научно валидирани решения

„Включването на UIP400MTP в строго проведено, рецензирано сравнително изследване подчертава ангажимента на Hielscher Ultrasonics да предоставя научно валидирани технологии за подготовка на проби“, заяви представител на компанията. „Независимото валидиране в протеомни работни процеси с високи изисквания е от съществено значение за лабораториите, които търсят надеждни, възпроизводими и мащабируеми решения.“
Пълното изследване е достъпно като публикация с отворен достъп в Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Намерете информация за ултразвуковия апарат за многоямкови плаки UIP400MTP тук!