Ultrazvučni mikroploča sonikator validiran u recenziranoj proteomičkoj studiji

Hielscher Ultrasonics objavljuje da je njegov ultrazvučni sonikator za mikroploče UIP400MTP uspješno validiran u recenziranoj komparativnoj proteomičkoj studiji objavljenoj u časopisu Proteomics (2024). Studija pokazuje da priprema uzoraka ultrazvukom na mikropločama daje reproducibilne proteinske ekstrakte visokog kvaliteta, potpuno kompatibilne s naprednim shotgun proteomičkim i terminomičkim radnim tokovima.

Publikacija „TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data“ uvodi novi bioinformatički okvir za analizu endogene proteolize izravno iz standardnih skupova podataka masene spektrometrije. U okviru validacije metode autori su usporedili tri uobičajeno korištene tehnike homogenizacije tkiva: usitnjavanje kuglicama (Precellys), sonikaciju u kupelji (Bioruptor) i ultrazvučnu sonikaciju na mikropločama pomoću UIP400MTP.

Uporedivo pokrivanje proteoma bez umjetne proteolize

Središnji cilj komparativne studije bio je procijeniti utječu li različite metode ekstrakcije na identifikaciju i kvantifikaciju semispecifičnih peptida, koji su ključni za proučavanje endogene proteolitičke obrade. Rezultati pokazuju da ultrazvučna ekstrakcija pomoću UIP400MTP postiže pokrivanje proteoma uporedivo s uhodanim metodama mehaničke razgradnje, uz održavanje dosljednih udjela potpuno specifičnih i semispecifičnih peptida.
Važno je da podaci pokazuju da ultrazvučna sonikacija mikroploča velike snage ne uzrokuje umjetno cijepanje proteina, čime se odgovara na čestu zabrinutost u terminomici i analizi semispecifičnih peptida. To potvrđuje da UIP400MTP omogućava efikasnu razgradnju uzoraka uz očuvanje biološki značajnih proteolitičkih potpisa.

Kvantitativna reproducibilnost semispecifičnih peptida kod različitih metoda ekstrakcije –
Toplinske karte Pearsonove korelacije log2-transformiranih intenziteta semispecifičnih peptida pri usporedbi različitih metoda ekstrakcije proteina za uzorke divljeg tipa (WT, lijevo) i knock-out (KO, desno). Visoki koeficijenti korelacije (tipično ≥0,95) uočeni su između ultrazvučne sonikacije mikroploča pomoću UIP400MTP, usitnjavanja kuglicama (Precellys®) i sonikacije u kupelji (Bioruptor®), što pokazuje odlično kvantitativno slaganje. Ovi rezultati potvrđuju da ultrazvučna obrada na mikropločama čuva relativne količine peptida i da je potpuno kompatibilna s kvantitativnom proteomikom i terminomičkim analizama.
Studija i grafike: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Visoka reproducibilnost u kvantitativnoj proteomici

Studija dalje navodi visoku kvantitativnu reproducibilnost kod različitih metoda ekstrakcije. Analize Pearsonove korelacije intenziteta peptida otkrile su snažno slaganje između uzoraka obrađenih pomoću UIP400MTP i onih pripremljenih usitnjavanjem kuglicama ili sonikacijom u kupelji, pri čemu koeficijenti korelacije tipično premašuju 0,95.
Ovi nalazi potvrđuju da ultrazvučna sonikacija mikroploča čuva relativne količine peptida, zbog čega je veoma pogodna za diferencijalnu proteomiku, multipleksiranje zasnovano na TMT-u i studije usmjerene na bolesti koje zahtijevaju precizne kvantitativne usporedbe.

Broj identificiranih prekursora peptida prema specifičnosti i metodi ekstrakcije
Usporedba broja identificiranih prekursora peptida klasificiranih prema enzimskoj specifičnosti (potpuno specifični, C-terminalno semispecifični i N-terminalno semispecifični) kod tri metode ekstrakcije proteina: usitnjavanje kuglicama (Precellys®), sonikacija u kupelji (Bioruptor®) i ultrazvučna sonikacija mikroploča pomoću UIP400MTP. Podaci su prikazani za biološke replikate uzoraka bubrega miša divljeg tipa (WT) i knock-out (KO). Rezultati pokazuju uporedivo pokrivanje proteoma i slične raspodjele specifičnosti peptida kod svih metoda ekstrakcije, što ukazuje da sonikacija na mikropločama pomoću UIP400MTP omogućava efikasnu ekstrakciju proteina bez povećanja nespecifičnog proteolitičkog cijepanja.
Studija i grafike: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Omogućavanje visokoprotočnih i standardiziranih proteomičkih radnih tokova

Kombiniranjem beskontaktnog dovođenja ultrazvučne energije s paralelnom obradom cijelih ploča s 96 jažica, UIP400MTP podržava visokoprotočnu, standardiziranu pripremu uzoraka kompatibilnu s automatizacijom. U objavljenoj studiji sistem je uspješno integriran u proteomički radni tok s DIA-om i TMT oznakama, primijenjen na mišjem modelu policistične bolesti bubrega.
Autori zaključuju da je ultrazvučna obrada mikroploča potpuno kompatibilna sa modernom shotgun proteomikom i da omogućava analizu endogene proteolize bez potrebe za radno intenzivnim biohemijskim koracima obogaćivanja.

Posvećenost naučno validiranim rješenjima

„Uvrštavanje UIP400MTP u rigoroznu, recenziranu komparativnu studiju naglašava posvećenost kompanije Hielscher Ultrasonics pružanju naučno validiranih tehnologija za pripremu uzoraka“, rekao je predstavnik kompanije. „Nezavisna validacija u zahtjevnim proteomičkim radnim tokovima ključna je za laboratorije koje traže robusna, reproducibilna i skalabilna rješenja.“
Cijela studija dostupna je kao publikacija otvorenog pristupa u časopisu Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Pronađite informacije o sonikatoru za ploče s više jažica UIP400MTP ovdje!