Mikrotitrační sonikátor ověřený v recenzované proteomické studii

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

Publikace, “TermineR: Získávání informací o endogenním proteolytickém zpracování z dat shotgun proteomiky”, představuje nový bioinformatický rámec pro analýzu endogenní proteolýzy přímo ze standardních souborů dat hmotnostní spektrometrie. V rámci validace metody autoři porovnávali tři běžně používané techniky homogenizace tkání: šlehání kuliček (Precellys), sonikaci ve vaně (Bioruptor) a ultrazvukovou sonikaci na mikrotitračních destičkách pomocí UIP400MTP.

Srovnatelné pokrytí proteomu bez umělé proteolýzy

Hlavním cílem srovnávací studie bylo posoudit, zda různé metody extrakce ovlivňují identifikaci a kvantifikaci semi-specifických peptidů, které jsou rozhodující pro studium endogenního proteolytického zpracování. Výsledky ukazují, že ultrazvuková extrakce založená na UIP400MTP dosahuje pokrytí proteomu srovnatelného se zavedenými metodami mechanického rozrušování, přičemž zachovává konzistentní podíl plně specifických a polospecifických peptidů.
Důležité je, že tato data ukazují, že ultrazvuková sonikace mikrotitračních destiček s vysokým výkonem nezpůsobuje umělé štěpení proteinů, což je častý problém v terminomice a semi-specifické peptidové analýze. To potvrzuje, že UIP400MTP poskytuje účinné rozrušení vzorku při zachování biologicky významných proteolytických znaků.

Kvantitativní reprodukovatelnost polospecifických peptidů napříč extrakčními metodami –
Pearsonovy korelační heatmapy log2-transformovaných intenzit polospecifických peptidů porovnávající různé metody extrakce proteinů pro vzorky divokého typu (WT, vlevo) a knock-out (KO, vpravo). Vysoké korelační koeficienty (typicky ≥0,95) jsou pozorovány mezi ultrazvukovou sonikací mikrotitračních destiček UIP400MTP, beatingem kuliček (Precellys®) a sonikací ve vaně (Bioruptor®), což dokládá vynikající kvantitativní shodu. Tyto výsledky potvrzují, že ultrazvuk na mikrotitračních destičkách zachovává relativní množství 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 u různých extrakčních metod. Pearsonova korelační analýza intenzit peptidů odhalila silnou shodu mezi vzorky zpracovanými pomocí UIP400MTP a vzorky připravenými pomocí perličkového vytloukání nebo sonikace v lázni, přičemž korelační koeficienty obvykle přesahovaly 0,95.
Tato zjištění potvrzují, že ultrazvuková sonikace mikrotitračních destiček zachovává relativní množství peptidů, takže je vhodná pro diferenciální proteomiku, multiplexování na bázi TMT a studie zaměřené na choroby, které vyžadují přesná kvantitativní srovnání.

Počet identifikovaných peptidových prekurzorů podle specifičnosti a metody extrakce
Srovnání počtu identifikovaných peptidových prekurzorů klasifikovaných podle enzymatické specifity (plně specifické, C-koncové polospecifické a N-koncové polospecifické) u tří metod extrakce proteinů: šlehání kuliček (Precellys®), sonikace ve vaně (Bioruptor®) a ultrazvuková sonikace na mikrotitračních destičkách pomocí UIP400MTP. Údaje jsou uvedeny pro biologické replikáty ze vzorků divokého typu (WT) a knock-out (KO) myší ledviny. Výsledky ukazují srovnatelné pokrytí proteomu a podobné rozložení peptidových specifit u všech extrakčních metod, což naznačuje, že sonikace mikrotitračních destiček pomocí UIP400MTP poskytuje účinnou extrakci proteinů bez zvýšení nespecifického proteolytického štěpení.
Studie a grafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Umožnění vysoce výkonných a standardizovaných proteomických pracovních postupů

Díky kombinaci bezkontaktní dodávky ultrazvukové energie a paralelního zpracování celých 96jamkových destiček podporuje UIP400MTP vysoce výkonnou, standardizovanou a automatizovanou přípravu vzorků. V publikované studii byl systém úspěšně integrován do pracovního postupu proteomiky s podporou DIA a značením TMT, který byl použit na myším modelu polycystického onemocnění ledvin.
Autoři došli k závěru, že ultrazvuk na mikrotitračních destičkách je plně kompatibilní s moderní shotgun proteomikou a umožňuje analýzu endogenní proteolýzy bez nutnosti pracného biochemického obohacování.

Závazek k vědecky ověřeným řešením

“Zařazení UIP400MTP do přísné, recenzované srovnávací studie podtrhuje Hielscher Ultrasonics’ závazek poskytovat vědecky ověřené technologie přípravy vzorků,” uvedl zástupce společnosti. “Nezávislá validace v náročných proteomických pracovních postupech je nezbytná pro laboratoře, které hledají robustní, reprodukovatelná a škálovatelná řešení.”
Celá studie je k dispozici jako otevřená publikace v časopise Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Informace o sonikátoru UIP400MTP s více jamkami naleznete zde!