Sonicador de microplacas validado en un estudio de proteómica revisado por pares

Hielscher Ultrasonics anuncia que su sonicador ultrasónico de microplacas UIP400MTP ha sido validado satisfactoriamente en un estudio comparativo de proteómica revisado por pares y publicado en Proteomics (2024). El estudio demuestra que la preparación de muestras mediante ultrasonidos en microplacas proporciona extractos proteicos reproducibles y de alta calidad, plenamente compatibles con flujos de trabajo avanzados de proteómica shotgun y terminómica.

La publicación, «TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data», presenta un nuevo marco bioinformático para analizar la proteólisis endógena directamente a partir de conjuntos de datos estándar de espectrometría de masas. Como parte de la validación del método, los autores compararon tres técnicas de homogeneización de tejidos de uso habitual: homogeneización con perlas (Precellys), sonicación en baño (Bioruptor) y sonicación ultrasónica de microplacas con el UIP400MTP.

Cobertura comparable del proteoma sin proteólisis artificial

Un objetivo central del estudio comparativo fue evaluar si los distintos métodos de extracción influyen en la identificación y cuantificación de péptidos semiespecíficos, que son fundamentales para estudiar el procesamiento proteolítico endógeno. Los resultados muestran que la extracción ultrasónica con el UIP400MTP logra una cobertura del proteoma comparable a la de los métodos establecidos de disgregación mecánica, manteniendo proporciones uniformes de péptidos completamente específicos y semiespecíficos.
Los datos demuestran, en particular, que la sonicación ultrasónica de alta potencia en microplacas no provoca una escisión artificial de las proteínas, lo que responde a una preocupación habitual en la terminómica y el análisis de péptidos semiespecíficos. Esto confirma que el UIP400MTP permite una disgregación eficiente de las muestras y preserva los patrones proteolíticos de relevancia biológica.

Reproducibilidad cuantitativa de los péptidos semiespecíficos entre los métodos de extracción –
Mapas de calor de la correlación de Pearson de las intensidades de péptidos semiespecíficos transformadas en log2, que comparan distintos métodos de extracción de proteínas para muestras de tipo silvestre (WT, izquierda) y knock-out (KO, derecha). Se observan coeficientes de correlación elevados (habitualmente ≥0,95) entre la sonicación ultrasónica de microplacas con el UIP400MTP, la homogeneización con perlas (Precellys®) y la sonicación en baño (Bioruptor®), lo que demuestra una excelente concordancia cuantitativa. Estos resultados confirman que la ultrasonicación en microplacas preserva las abundancias relativas de los péptidos y es plenamente compatible con los análisis de proteómica cuantitativa y terminómica.
Estudio y gráficos: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Alta reproducibilidad en proteómica cuantitativa

El estudio también informa de una alta reproducibilidad cuantitativa entre los métodos de extracción. Los análisis de correlación de Pearson de las intensidades de los péptidos revelaron una elevada concordancia entre las muestras procesadas con el UIP400MTP y las preparadas mediante homogeneización con perlas o sonicación en baño, con coeficientes de correlación que habitualmente superaban 0,95.
Estos hallazgos confirman que la sonicación ultrasónica de microplacas preserva las abundancias relativas de los péptidos, por lo que resulta muy adecuada para la proteómica diferencial, la multiplexación basada en TMT y los estudios centrados en enfermedades que requieren comparaciones cuantitativas precisas.

Número de precursores peptídicos identificados según la especificidad y el método de extracción
Comparación del número de precursores peptídicos identificados, clasificados según su especificidad enzimática (completamente específicos, semiespecíficos en el extremo C-terminal y semiespecíficos en el extremo N-terminal), entre tres métodos de extracción de proteínas: homogeneización con perlas (Precellys®), sonicación en baño (Bioruptor®) y sonicación ultrasónica de microplacas con el UIP400MTP. Se muestran datos de réplicas biológicas de muestras de riñón de ratones de tipo silvestre (WT) y knock-out (KO). Los resultados demuestran una cobertura comparable del proteoma y distribuciones similares de las especificidades peptídicas en todos los métodos de extracción, lo que indica que la sonicación de microplacas con el UIP400MTP proporciona una extracción eficiente de proteínas sin aumentar la escisión proteolítica inespecífica.
Estudio y gráficos: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Flujos de trabajo de proteómica estandarizados y de alto rendimiento

Al combinar la transferencia de energía ultrasónica sin contacto con el procesamiento en paralelo de placas completas de 96 pocillos, el UIP400MTP permite una preparación de muestras de alto rendimiento, estandarizada y compatible con la automatización. En el estudio publicado, el sistema se integró satisfactoriamente en un flujo de trabajo de proteómica con adquisición DIA y marcaje TMT, aplicado a un modelo murino de enfermedad renal poliquística.
Los autores concluyen que la ultrasonicación de microplacas es plenamente compatible con la proteómica shotgun moderna y permite analizar la proteólisis endógena sin necesidad de etapas de enriquecimiento bioquímico que requieren mucho trabajo.

Compromiso con soluciones validadas científicamente

«La inclusión del UIP400MTP en un estudio comparativo riguroso y revisado por pares subraya el compromiso de Hielscher Ultrasonics con la oferta de tecnologías de preparación de muestras validadas científicamente», afirmó un representante de la empresa. «La validación independiente en flujos de trabajo exigentes de proteómica es esencial para los laboratorios que buscan soluciones robustas, reproducibles y escalables».
El estudio completo está disponible como publicación de acceso abierto en Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

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