Συσκευή κατεργασίας μικροπλακών με υπερήχους επικυρώθηκε σε πρωτεωμική μελέτη με αξιολόγηση από ομοτίμους

Η Hielscher Ultrasonics ανακοινώνει ότι η συσκευή κατεργασίας μικροπλακών με υπερήχους UIP400MTP επικυρώθηκε επιτυχώς σε συγκριτική πρωτεωμική μελέτη με αξιολόγηση από ομοτίμους, η οποία δημοσιεύθηκε στο Proteomics (2024). Η μελέτη καταδεικνύει ότι η προετοιμασία δειγμάτων σε μικροπλάκες με υπερήχους παρέχει αναπαραγώγιμα πρωτεϊνικά εκχυλίσματα υψηλής ποιότητας, πλήρως συμβατά με προηγμένες ροές εργασίας πρωτεωμικής shotgun και τερμινομικής.

Η δημοσίευση «TermineR: Εξαγωγή πληροφοριών για την ενδογενή πρωτεολυτική επεξεργασία από δεδομένα πρωτεωμικής shotgun» παρουσιάζει ένα νέο βιοπληροφορικό πλαίσιο για την ανάλυση της ενδογενούς πρωτεόλυσης απευθείας από τυπικά σύνολα δεδομένων φασματομετρίας μάζας. Στο πλαίσιο της επικύρωσης της μεθόδου, οι συγγραφείς συνέκριναν τρεις συνήθεις τεχνικές ομογενοποίησης ιστών: μηχανική διάρρηξη με σφαιρίδια (Precellys), κατεργασία σε λουτρό υπερήχων (Bioruptor) και κατεργασία μικροπλακών με υπερήχους με χρήση του UIP400MTP.

Συγκρίσιμη κάλυψη του πρωτεώματος χωρίς τεχνητή πρωτεόλυση

Κεντρικός στόχος της συγκριτικής μελέτης ήταν να αξιολογηθεί εάν οι διαφορετικές μέθοδοι εκχύλισης επηρεάζουν την ταυτοποίηση και την ποσοτικοποίηση των ημιειδικών πεπτιδίων, τα οποία είναι κρίσιμα για τη μελέτη της ενδογενούς πρωτεολυτικής επεξεργασίας. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η εκχύλιση με υπερήχους με χρήση του UIP400MTP επιτυγχάνει κάλυψη του πρωτεώματος συγκρίσιμη με εκείνη καθιερωμένων μεθόδων μηχανικής διάρρηξης, διατηρώντας παράλληλα σταθερές αναλογίες πλήρως ειδικών και ημιειδικών πεπτιδίων.
Ιδιαίτερη σημασία έχει ότι τα δεδομένα καταδεικνύουν πως η κατεργασία μικροπλακών με υπερήχους υψηλής ισχύος δεν προκαλεί τεχνητή διάσπαση πρωτεϊνών, απαντώντας σε έναν συνήθη προβληματισμό στην τερμινομική και στην ανάλυση ημιειδικών πεπτιδίων. Αυτό επιβεβαιώνει ότι το UIP400MTP παρέχει αποτελεσματική διάρρηξη των δειγμάτων, διατηρώντας παράλληλα τα βιολογικώς ουσιώδη πρωτεολυτικά αποτυπώματα.

Ποσοτική αναπαραγωγιμότητα των ημιειδικών πεπτιδίων μεταξύ των μεθόδων εκχύλισης –
Θερμικοί χάρτες συσχέτισης Pearson των εντάσεων των ημιειδικών πεπτιδίων μετά από λογαριθμικό μετασχηματισμό log2, με σύγκριση διαφορετικών μεθόδων εκχύλισης πρωτεϊνών για δείγματα άγριου τύπου (WT, αριστερά) και δείγματα με γονιδιακή απαλοιφή (KO, δεξιά). Παρατηρούνται υψηλοί συντελεστές συσχέτισης (συνήθως ≥0,95) μεταξύ της κατεργασίας μικροπλακών με υπερήχους με το UIP400MTP, της μηχανικής διάρρηξης με σφαιρίδια (Precellys®) και της κατεργασίας σε λουτρό υπερήχων (Bioruptor®), καταδεικνύοντας εξαιρετική ποσοτική συμφωνία. Τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαιώνουν ότι η κατεργασία με υπερήχους σε μικροπλάκες διατηρεί τις σχετικές αφθονίες των πεπτιδίων και είναι πλήρως συμβατή με αναλύσεις ποσοτικής πρωτεωμικής και τερμινομικής.
Μελέτη και γραφικά: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Υψηλή αναπαραγωγιμότητα στην ποσοτική πρωτεωμική

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 υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με το UIP400MTP και εκείνων που προετοιμάστηκαν με μηχανική διάρρηξη με σφαιρίδια ή κατεργασία σε λουτρό υπερήχων, με συντελεστές συσχέτισης που συνήθως υπερέβαιναν το 0,95.
Τα ευρήματα αυτά επιβεβαιώνουν ότι η κατεργασία μικροπλακών με υπερήχους διατηρεί τις σχετικές αφθονίες των πεπτιδίων, γεγονός που την καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλη για τη διαφορική πρωτεωμική, την πολυπλεξία με βάση το TMT και τις μελέτες που εστιάζουν σε νόσους και απαιτούν ακριβείς ποσοτικές συγκρίσεις.

Αριθμός ταυτοποιημένων πεπτιδικών προδρόμων ανά ειδικότητα και μέθοδο εκχύλισης
Σύγκριση του αριθμού των ταυτοποιημένων πεπτιδικών προδρόμων, ταξινομημένων βάσει της ενζυμικής ειδικότητας (πλήρως ειδικοί, ημιειδικοί στο C-τελικό άκρο και ημιειδικοί στο N-τελικό άκρο), μεταξύ τριών μεθόδων εκχύλισης πρωτεϊνών: μηχανική διάρρηξη με σφαιρίδια (Precellys®), κατεργασία σε λουτρό υπερήχων (Bioruptor®) και κατεργασία μικροπλακών με υπερήχους με χρήση του UIP400MTP. Παρουσιάζονται δεδομένα για βιολογικές επαναλήψεις από δείγματα νεφρών ποντικών άγριου τύπου (WT) και ποντικών με γονιδιακή απαλοιφή (KO). Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν συγκρίσιμη κάλυψη του πρωτεώματος και παρόμοιες κατανομές των ειδικοτήτων των πεπτιδίων σε όλες τις μεθόδους εκχύλισης, υποδεικνύοντας ότι η κατεργασία μικροπλακών με υπερήχους με χρήση του UIP400MTP παρέχει αποτελεσματική εκχύλιση πρωτεϊνών χωρίς να αυξάνει τη μη ειδική πρωτεολυτική διάσπαση.
Μελέτη και γραφικά: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Δυνατότητα τυποποιημένων πρωτεωμικών ροών εργασίας υψηλής διεκπεραιωτικής ικανότητας

Συνδυάζοντας τη μετάδοση ενέργειας υπερήχων χωρίς επαφή με την παράλληλη επεξεργασία ολόκληρων πλακών 96 βοθρίων, το UIP400MTP υποστηρίζει τυποποιημένη προετοιμασία δειγμάτων υψηλής διεκπεραιωτικής ικανότητας, συμβατή με αυτοματισμό. Στη δημοσιευμένη μελέτη, το σύστημα ενσωματώθηκε επιτυχώς σε μια πρωτεωμική ροή εργασίας με δυνατότητα DIA και επισήμανση TMT, η οποία εφαρμόστηκε σε μοντέλο ποντικού για την πολυκυστική νόσο των νεφρών.
Οι συγγραφείς καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η κατεργασία μικροπλακών με υπερήχους είναι πλήρως συμβατή με τη σύγχρονη πρωτεωμική shotgun και επιτρέπει την ανάλυση της ενδογενούς πρωτεόλυσης χωρίς την ανάγκη για βιοχημικά στάδια εμπλουτισμού που απαιτούν εντατική εργασία.

Δέσμευση για επιστημονικά επικυρωμένες λύσεις

«Η συμπερίληψη του UIP400MTP σε μια αυστηρή συγκριτική μελέτη με αξιολόγηση από ομοτίμους υπογραμμίζει τη δέσμευση της Hielscher Ultrasonics να παρέχει επιστημονικά επικυρωμένες τεχνολογίες προετοιμασίας δειγμάτων», δήλωσε εκπρόσωπος της εταιρείας. «Η ανεξάρτητη επικύρωση σε απαιτητικές πρωτεωμικές ροές εργασίας είναι ουσιώδης για εργαστήρια που αναζητούν αξιόπιστες, αναπαραγώγιμες και κλιμακώσιμες λύσεις».
Η πλήρης μελέτη είναι διαθέσιμη ως δημοσίευση ανοικτής πρόσβασης στο Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Βρείτε εδώ πληροφορίες για τη συσκευή κατεργασίας πλακών πολλαπλών βοθρίων με υπερήχους UIP400MTP!