Mikroplaadi sonikaator valideeritud eksperdihinnanguga proteoomika uuringus

Hielscher Ultrasonics teatab, et tema ultraheli-mikroplaatide sonikaator UIP400MTP on edukalt valideeritud ajakirjas Proteomics (2024) avaldatud eksperdihinnanguga võrdlevas proteoomika-uuringus. Uuring näitab, et ultraheli mikroplaatidel põhinev proovide ettevalmistamine annab reprodutseeritavad, kvaliteetsed valguekstraktid, mis on täielikult kooskõlas täiustatud shotgun-proteoomika ja terminomika töövoogudega.

Väljaanne, “TerminR: teabe väljavõtmine endogeense proteolüütilise töötlemise kohta shotgun-proteoomika andmetest”tutvustab uut bioinformaatilist raamistikku endogeense proteolüüsi analüüsimiseks otse standardsetest massispektromeetria andmestikest. Osana meetodi valideerimisest võrdlesid autorid kolme tavaliselt kasutatavat koe homogeniseerimise tehnikat: helmeste peksmine (Precellys), vanni sonikatsioon (Bioruptor) ja ultraheli mikroplaadi sonikatsioon, kasutades UIP400MTP.

Võrreldav proteoomi katvus ilma kunstliku proteolüüsita

Võrdlusuuringu keskne eesmärk oli hinnata, kas erinevad ekstraheerimismeetodid mõjutavad poolspetsiifiliste peptiidide identifitseerimist ja kvantifitseerimist, mis on kriitilise tähtsusega endogeense proteolüütilise töötlemise uurimisel. Tulemused näitavad, et UIP400MTP-põhine ultraheli ekstraheerimine saavutab proteoomi katvuse, mis on võrreldav väljakujunenud mehaaniliste purustamismeetoditega, säilitades samas täielikult spetsiifiliste ja poolspetsiifiliste peptiidide järjepideva osakaalu.
Oluline on see, et andmed näitavad, et suure võimsusega ultraheli mikroplaatide sonikatsioon ei põhjusta valkude kunstlikku lõhustamist, mis on terminomika ja poolspetsiifilise peptiidianalüüsi puhul levinud probleem. See kinnitab, et UIP400MTP tagab tõhusa proovi lõhkumise, säilitades samal ajal bioloogiliselt olulised proteolüütilised signatuurid.

Poolspetsiifiliste peptiidide kvantitatiivne reprodutseeritavus erinevate ekstraheerimismeetodite puhul –
Poolspetsiifiliste peptiidide log2-transformeeritud intensiivsuste Pearson'i korrelatsiooni soojuskaardid, milles võrreldakse erinevaid valkude ekstraheerimismeetodeid metsikut tüüpi (WT, vasakul) ja knock-out (KO, paremal) proovide puhul. Kõrge korrelatsioonikoefitsient (tavaliselt ≥0,95) on täheldatud UIP400MTP ultraheli-mikroplaadi sonikatsiooni, helmeste peksmise (Precellys®) ja vannis sonikatsiooni (Bioruptor®) vahel, mis näitab suurepärast kvantitatiivset kokkulangevust. Need tulemused kinnitavad, et mikroplaadil põhinev ultraheli säilitab peptiidide suhtelise arvukuse ja on täielikult kooskõlas kvantitatiivsete proteoomika ja terminomika analüüsidega.
Uuring ja graafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024.

Kvantitatiivse proteoomika kõrge reprodutseeritavus

Lisaks sellele on uuringus esitatud kõrge kvantitatiivne reprodutseeritavus erinevate ekstraheerimismeetodite puhul. Pearsoni korrelatsioonianalüüsid peptiidide intensiivsuse kohta näitasid, et UIP400MTP-ga töödeldud proovide ja nende proovide vahel, mis valmistati helmeste peksmise või vannis sonikatsiooni abil, oli tugev vastavus, kusjuures korrelatsioonikoefitsient oli tavaliselt üle 0,95.
Need tulemused kinnitavad, et ultraheli-mikroplaatide sonikatsioon säilitab peptiidide suhtelise sisalduse, mistõttu sobib see hästi diferentseeritud proteoomika, TMT-põhise multipleksimise ja haigustele keskendunud uuringute jaoks, mis nõuavad täpseid kvantitatiivseid võrdlusi.

Identifitseeritud peptiidide lähteainete arv spetsiifilisuse ja ekstraheerimismeetodi järgi
Identifitseeritud peptiidide lähteainete arvu võrdlus, mis on klassifitseeritud ensüümspetsiifilisuse järgi (täielikult spetsiifiline, C-terminaalne poolspetsiifiline ja N-terminaalne poolspetsiifiline) kolme valgu ekstraheerimismeetodi puhul: helmeste peksmine (Precellys®), vannis sonikatsioon (Bioruptor®) ja ultraheli mikroplaadi sonikatsioon UIP400MTP abil. Andmed on esitatud bioloogiliste korduste kohta metsikut tüüpi (WT) ja knock-out (KO) hiire neeruproovide kohta. Tulemused näitavad võrreldavat proteoomi katvust ja sarnast peptiidide spetsiifilisuse jaotust kõigi ekstraheerimismeetodite puhul, mis näitab, et UIP400MTP-põhine mikroplaadi sonikatsioon tagab tõhusa valkude ekstraheerimise ilma mittespetsiifilise proteolüütilise lõhustumise suurenemiseta.
Uuring ja graafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024.

Suure läbilaskevõimega ja standardiseeritud proteoomika töövoogude võimaldamine

Kombineerides kontaktivaba ultraheli energia edastamise tervete 96-kujuliste plaatide paralleelse töötlemisega, toetab UIP400MTP suure läbilaskevõimega, standardiseeritud ja automatiseerimisele sobivat proovide ettevalmistamist. Avaldatud uuringus integreeriti süsteem edukalt DIA-võimekusega, TMT-ga märgistatud proteoomika töövooga, mida rakendati polütsüstilise neeruhaiguse hiire mudeli puhul.
Autorid järeldavad, et mikroplaatide ultraheliuuring on täielikult kooskõlas kaasaegse shotgun-proteoomikaga ja võimaldab analüüsida endogeenset proteolüüsi ilma töömahukate biokeemiliste rikastamisetappideta.

Pühendumine teaduslikult valideeritud lahendustele

“UIP400MTP kaasamine rangesse, vastastikuse eksperdihinnangu saanud võrdlusuuringusse rõhutab Hielscher Ultrasonics'i’ pühendumine teaduslikult valideeritud proovide ettevalmistamise tehnoloogiate pakkumisele,” ütles ettevõtte esindaja. “Sõltumatu valideerimine nõudlikes proteoomika töövoogudes on oluline laboratooriumide jaoks, kes otsivad töökindlaid, korratavaid ja skaleeritavaid lahendusi.”
Täielik uuring on kättesaadav avatud juurdepääsuga väljaandes Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Lisateavet mitme augu plaadi sonikaatori UIP400MTP kohta leiate siit!