Mikrodestičkový sonikátor validován v recenzované proteomické studii

Společnost Hielscher Ultrasonics oznamuje, že její ultrazvukový mikrodestičkový sonikátor UIP400MTP byl úspěšně validován v recenzované srovnávací proteomické studii publikované v časopise Proteomics (2024). Studie prokazuje, že příprava vzorků založená na ultrazvukové sonikaci v mikrodestičkách poskytuje reprodukovatelné, vysoce kvalitní proteinové extrakty plně kompatibilní s pokročilými pracovními postupy shotgun proteomiky a terminomiky.

Publikace „TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data“ představuje nový bioinformatický rámec pro analýzu endogenní proteolýzy přímo ze standardních datových sad hmotnostní spektrometrie. V rámci validace metody autoři porovnali tři běžně používané techniky homogenizace tkání: homogenizaci kuličkami (Precellys), sonikaci v lázni (Bioruptor) a ultrazvukovou sonikaci v mikrodestičkách pomocí UIP400MTP.

Srovnatelné pokrytí proteomu bez umělé proteolýzy

Hlavním cílem srovnávací studie bylo posoudit, zda různé extrakční metody ovlivňují identifikaci a kvantifikaci semispecifických peptidů, které jsou klíčové pro studium endogenního proteolytického zpracování. Výsledky ukazují, že ultrazvuková extrakce pomocí UIP400MTP dosahuje pokrytí proteomu srovnatelného se zavedenými metodami mechanické dezintegrace a zároveň zachovává konzistentní podíly plně specifických a semispecifických peptidů.
Důležité je, že data prokazují, že vysoce výkonná ultrazvuková sonikace v mikrodestičkách nezpůsobuje umělé štěpení proteinů, čímž řeší častou obavu při terminomice a analýze semispecifických peptidů. To potvrzuje, že UIP400MTP zajišťuje účinnou dezintegraci vzorků a současně zachovává biologicky významné proteolytické signatury.

Kvantitativní reprodukovatelnost semispecifických peptidů napříč extrakčními metodami –
Heatmapy Pearsonovy korelace log2-transformovaných intenzit semispecifických peptidů porovnávající různé metody extrakce proteinů pro vzorky divokého typu (WT, vlevo) a knock-out (KO, vpravo). Mezi ultrazvukovou sonikací v mikrodestičkách pomocí UIP400MTP, homogenizací kuličkami (Precellys®) a sonikací v lázni (Bioruptor®) jsou pozorovány vysoké korelační koeficienty (typicky ≥0,95), což prokazuje vynikající kvantitativní shodu. Tyto výsledky potvrzují, že ultrazvuková sonikace v mikrodestičkách zachovává relativní abundance peptidů a je plně kompatibilní s kvantitativními proteomickými a terminomickými analýzami.
Studie a grafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Vysoká reprodukovatelnost v kvantitativní proteomice

Studie dále uvádí vysokou kvantitativní reprodukovatelnost napříč extrakčními metodami. Analýzy Pearsonovy korelace intenzit peptidů odhalily silnou shodu mezi vzorky zpracovanými pomocí UIP400MTP a vzorky připravenými homogenizací kuličkami nebo sonikací v lázni, přičemž korelační koeficienty typicky přesahovaly 0,95.
Tato zjištění potvrzují, že ultrazvuková sonikace v mikrodestičkách zachovává relativní abundance peptidů, díky čemuž je velmi vhodná pro diferenciální proteomiku, multiplexování založené na TMT a studie zaměřené na onemocnění, které vyžadují přesná kvantitativní srovnání.

Počet identifikovaných peptidových prekurzorů podle specificity a extrakční metody
Srovnání počtu identifikovaných peptidových prekurzorů klasifikovaných podle enzymatické specificity (plně specifické, C-terminálně semispecifické a N-terminálně semispecifické) u tří metod extrakce proteinů: homogenizace kuličkami (Precellys®), sonikace v lázni (Bioruptor®) a ultrazvukové sonikace v mikrodestičkách pomocí UIP400MTP. Data jsou uvedena pro biologické replikáty ze vzorků myších ledvin divokého typu (WT) a knock-out (KO). Výsledky prokazují srovnatelné pokrytí proteomu a podobné distribuce specificit peptidů u všech extrakčních metod, což naznačuje, že sonikace v mikrodestičkách pomocí UIP400MTP zajišťuje účinnou extrakci proteinů bez zvýšení nespecifického proteolytického štěpení.
Studie a grafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Umožnění vysokokapacitních a standardizovaných proteomických pracovních postupů

Díky kombinaci bezkontaktního přívodu ultrazvukové energie s paralelním zpracováním celých 96jamkových destiček podporuje UIP400MTP vysokokapacitní, standardizovanou a s automatizací kompatibilní přípravu vzorků. V publikované studii byl systém úspěšně integrován do proteomického pracovního postupu s podporou DIA a značením TMT, aplikovaného na myší model polycystického onemocnění ledvin.
Autoři docházejí k závěru, že ultrazvuková sonikace v mikrodestičkách je plně kompatibilní s moderní shotgun proteomikou a umožňuje analýzu endogenní proteolýzy bez nutnosti pracných kroků biochemického obohacování.

Závazek k vědecky validovaným řešením

„Zařazení UIP400MTP do důkladné recenzované srovnávací studie podtrhuje závazek společnosti Hielscher Ultrasonics poskytovat vědecky validované technologie pro přípravu vzorků,“ uvedl zástupce společnosti. „Nezávislá validace v náročných proteomických pracovních postupech je zásadní pro laboratoře, které hledají robustní, reprodukovatelná a škálovatelná řešení.“
Celá studie je k dispozici jako publikace s otevřeným přístupem v časopise Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Informace o sonikátoru pro vícejamkové destičky UIP400MTP naleznete zde!