Ο ηχοβολέας μικροπλάκας επικυρώθηκε σε μελέτη πρωτεωμικής με κριτές

Η Hielscher Ultrasonics ανακοινώνει ότι ο υπερηχητικός ηχοβολέας μικροπλακών UIP400MTP επικυρώθηκε με επιτυχία σε μια συγκριτική μελέτη πρωτεωμικής με κριτές που δημοσιεύθηκε στο Proteomics (2024). Η μελέτη καταδεικνύει ότι η προετοιμασία δειγμάτων με υπερήχους σε μικροπλάκες παρέχει αναπαραγώγιμα, υψηλής ποιότητας πρωτεϊνικά εκχυλίσματα πλήρως συμβατά με προηγμένες ροές εργασίας shotgun proteomics και terminomics.

Η δημοσίευση, “TermineR: Εξαγωγή πληροφοριών σχετικά με την ενδογενή πρωτεολυτική επεξεργασία από δεδομένα πρωτεωμικής shotgun”, εισάγει ένα νέο πλαίσιο βιοπληροφορικής για την ανάλυση της ενδογενούς πρωτεόλυσης απευθείας από τυποποιημένα σύνολα δεδομένων φασματομετρίας μάζας. Στο πλαίσιο της επικύρωσης της μεθόδου, οι συγγραφείς συνέκριναν τρεις ευρέως χρησιμοποιούμενες τεχνικές ομογενοποίησης ιστών: bead beating (Precellys), bath sonication (Bioruptor), και υπερηχητικό ηχοβολισμό μικροπλάκας με χρήση του UIP400MTP.

Συγκρίσιμη κάλυψη πρωτεώματος χωρίς τεχνητή πρωτεόλυση

Ένας κεντρικός στόχος της συγκριτικής μελέτης ήταν να αξιολογηθεί κατά πόσον οι διαφορετικές μέθοδοι εκχύλισης επηρεάζουν την ταυτοποίηση και τον ποσοτικό προσδιορισμό των ημι-ειδικών πεπτιδίων, τα οποία είναι κρίσιμα για τη μελέτη της ενδογενούς πρωτεολυτικής επεξεργασίας. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η εκχύλιση με υπερήχους με βάση την UIP400MTP επιτυγχάνει κάλυψη του πρωτεώματος συγκρίσιμη με τις καθιερωμένες μεθόδους μηχανικής διάσπασης, ενώ διατηρεί σταθερές αναλογίες πλήρως ειδικών και ημι-ειδικών πεπτιδίων.
Είναι σημαντικό ότι τα δεδομένα καταδεικνύουν ότι ο υπερηχητικός ηχοβολισμός μικροπλάκας υψηλής ισχύος δεν εισάγει τεχνητή διάσπαση πρωτεϊνών, αντιμετωπίζοντας μια κοινή ανησυχία στην terminomics και την ημι-ειδική ανάλυση πεπτιδίων. Αυτό επιβεβαιώνει ότι το UIP400MTP παρέχει αποτελεσματική διάσπαση του δείγματος, διατηρώντας παράλληλα βιολογικά σημαντικές πρωτεολυτικές υπογραφές.

Ποσοτική αναπαραγωγιμότητα των ημι-ειδικών πεπτιδίων σε διάφορες μεθόδους εκχύλισης –
Θερμοχάρτες συσχέτισης Pearson των μετασχηματισμένων σε log2 εντάσεων των ημι-ειδικευμένων πεπτιδίων που συγκρίνουν διαφορετικές μεθόδους εκχύλισης πρωτεϊνών για δείγματα άγριου τύπου (WT, αριστερά) και knock-out (KO, δεξιά). Παρατηρούνται υψηλοί συντελεστές συσχέτισης (τυπικά ≥0,95) μεταξύ του υπερηχητικού ηχοβολισμού μικροπλάκας UIP400MTP, του bead beating (Precellys®) και του ηχοβολισμού λουτρού (Bioruptor®), καταδεικνύοντας εξαιρετική ποσοτική συμφωνία. Τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαιώνουν ότι ο υπερηχητικός έλεγχος με μικροπλάκες διατηρεί τις σχετικές αφθονίες πεπτιδίων και είναι πλήρως συμβατός με τις αναλύσεις ποσοτικής πρωτεομικής και terminomics.
Μελέτη και γραφικά: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Υψηλή αναπαραγωγιμότητα στην ποσοτική πρωτεομική

Η μελέτη αναφέρει επίσης υψηλή ποσοτική αναπαραγωγιμότητα μεταξύ των μεθόδων εκχύλισης. Οι αναλύσεις συσχέτισης Pearson των εντάσεων των πεπτιδίων αποκάλυψαν ισχυρή συμφωνία μεταξύ των δειγμάτων που επεξεργάστηκαν με UIP400MTP και εκείνων που παρασκευάστηκαν με χτύπημα σφαιριδίων ή με ηχομόνωση λουτρού, με συντελεστές συσχέτισης που συνήθως υπερβαίνουν το 0,95.
Τα ευρήματα αυτά επιβεβαιώνουν ότι ο υπερηχητικός ηχοβολισμός μικροπλάκας διατηρεί τις σχετικές αφθονίες πεπτιδίων, καθιστώντας τον κατάλληλο για διαφορική πρωτεομική, πολυπλεξία με βάση την TMT και μελέτες με επίκεντρο την ασθένεια που απαιτούν ακριβείς ποσοτικές συγκρίσεις.

Αριθμός αναγνωρισμένων πρόδρομων πεπτιδίων ανά ειδικότητα και μέθοδο εκχύλισης
Σύγκριση του αριθμού των ταυτοποιημένων πρόδρομων πεπτιδίων που ταξινομούνται με βάση την ενζυμική ειδικότητα (πλήρως ειδική, C-τελική ημι-ειδική και N-τελική ημι-ειδική) σε τρεις μεθόδους εκχύλισης πρωτεϊνών: χτύπημα με σφαιρίδια (Precellys®), ηχοβολισμός σε λουτρό (Bioruptor®) και ηχοβολισμός με υπερήχους σε μικροπλάκες με χρήση του UIP400MTP. Τα δεδομένα παρουσιάζονται για βιολογικές επαναλήψεις από δείγματα νεφρών ποντικού άγριου τύπου (WT) και knock-out (KO). Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν συγκρίσιμη κάλυψη του πρωτεώματος και παρόμοιες κατανομές των πεπτιδικών ιδιαιτεροτήτων σε όλες τις μεθόδους εκχύλισης, υποδεικνύοντας ότι ο ηχοβολισμός μικροπλάκας με βάση το UIP400MTP παρέχει αποτελεσματική εκχύλιση πρωτεϊνών χωρίς αύξηση της μη ειδικής πρωτεολυτικής διάσπασης.
Μελέτη και γραφικά: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Ενεργοποίηση ροών εργασίας υψηλής απόδοσης και τυποποιημένης πρωτεομικής

Συνδυάζοντας την παροχή ενέργειας υπερήχων χωρίς επαφή με την παράλληλη επεξεργασία ολόκληρων πλακών 96 φρεατίων, το UIP400MTP υποστηρίζει την προετοιμασία δειγμάτων υψηλής απόδοσης, τυποποιημένη και συμβατή με την αυτοματοποίηση. Στη δημοσιευμένη μελέτη, το σύστημα ενσωματώθηκε με επιτυχία σε μια ροή εργασίας πρωτεωμικής με δυνατότητα DIA, επισημασμένη με TMT, η οποία εφαρμόστηκε σε ένα μοντέλο ποντικού πολυκυστικής νεφρικής νόσου.
Οι συγγραφείς καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι ο υπερηχητικός έλεγχος σε μικροπλάκες είναι πλήρως συμβατός με τη σύγχρονη shotgun πρωτεωμική και επιτρέπει την ανάλυση της ενδογενούς πρωτεόλυσης χωρίς την ανάγκη εργασιοβόρων βημάτων βιοχημικού εμπλουτισμού.

Δέσμευση σε επιστημονικά επικυρωμένες λύσεις

“Η συμπερίληψη του UIP400MTP σε μια αυστηρή, αξιολογημένη συγκριτική μελέτη υπογραμμίζει την Hielscher Ultrasonics’ δέσμευση για την παροχή επιστημονικά επικυρωμένων τεχνολογιών προετοιμασίας δειγμάτων,” δήλωσε εκπρόσωπος της εταιρείας. “Η ανεξάρτητη επικύρωση σε απαιτητικές ροές εργασίας πρωτεωμικής είναι απαραίτητη για τα εργαστήρια που αναζητούν αξιόπιστες, αναπαραγώγιμες και κλιμακούμενες λύσεις.”
Η πλήρης μελέτη είναι διαθέσιμη ως δημοσίευση ανοικτής πρόσβασης στο Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Βρείτε πληροφορίες για τον ηχοβολέα πλακών πολλαπλών πηγαδιών UIP400MTP εδώ!