Mikroplaadi sonikaator valideeritud eelretsenseeritud proteoomikauuringus

Hielscher Ultrasonics teatab, et selle ultraheli mikroplaadi sonikaator UIP400MTP on edukalt valideeritud eelretsenseeritud võrdlevas proteoomikauuringus, mis avaldati ajakirjas Proteomics (2024). Uuring näitab, et ultraheli mikroplaadipõhine proovide ettevalmistus annab reprodutseeritavaid, kvaliteetseid valguekstrakte, mis sobivad täielikult kokku täiustatud haulipüssi-proteoomika (shotgun-proteoomika) ja terminoomika töövoogudega.

Publikatsioon “TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data” tutvustab uut bioinformaatilist raamistikku endogeense proteolüüsi analüüsimiseks otse standardsetest massispektromeetria andmekogumitest. Meetodi valideerimise osana võrdlesid autorid kolme laialdaselt kasutatavat koe homogeniseerimise tehnikat: helmestega peenestamine (Precellys), vannsonikeerimine (Bioruptor) ja ultraheli mikroplaadi sonikeerimine UIP400MTP abil.

Võrreldav proteoomi katvus ilma tehisliku proteolüüsita

Võrdleva uuringu keskne eesmärk oli hinnata, kas erinevad ekstraheerimismeetodid mõjutavad poolspetsiifiliste peptiidide identifitseerimist ja kvantifitseerimist, mis on endogeense proteolüütilise töötluse uurimisel olulised. Tulemused näitavad, et sonikaatoril UIP400MTP põhinev ultraheliekstraktsioon saavutab proteoomi katvuse, mis on võrreldav väljakujunenud mehaaniliste lõhkumismeetoditega, säilitades samal ajal täielikult spetsiifiliste ja poolspetsiifiliste peptiidide püsiva osakaalu.
Oluline on, et andmed näitavad, et suure võimsusega ultraheli mikroplaadi sonikeerimine ei põhjusta tehislikku valkude lõhustumist, mis lahendab terminoomikas ja poolspetsiifiliste peptiidide analüüsis sagedase probleemi. See kinnitab, et UIP400MTP tagab proovide tõhusa lõhkumise, säilitades samal ajal bioloogiliselt tähendusrikkad proteolüütilised signatuurid.

Poolspetsiifiliste peptiidide kvantitatiivne reprodutseeritavus erinevate ekstraheerimismeetodite puhul –
Poolspetsiifiliste peptiidide log2-transformeeritud intensiivsuste Pearsoni korrelatsiooni soojuskaardid, mis võrdlevad erinevaid valkude ekstraheerimismeetodeid metsiktüüpi (WT, vasakul) ja knock-out (KO, paremal) proovide puhul. UIP400MTP ultraheli mikroplaadi sonikeerimise, helmestega peenestamise (Precellys®) ja vannsonikeerimise (Bioruptor®) vahel täheldatakse kõrgeid korrelatsioonikordajaid (tavaliselt ≥0,95), mis näitab suurepärast kvantitatiivset kokkulangevust. Need tulemused kinnitavad, et mikroplaadipõhine ultraheli töötlus säilitab peptiidide suhtelised kogused ning sobib täielikult kokku kvantitatiivse proteoomika ja terminoomika analüüsidega.
Uuring ja graafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Kõrge reprodutseeritavus kvantitatiivses proteoomikas

Uuring teatab lisaks kõrgest kvantitatiivsest reprodutseeritavusest erinevate ekstraheerimismeetodite puhul. Peptiidide intensiivsuste Pearsoni korrelatsioonianalüüsid näitasid tugevat kokkulangevust sonikaatoriga UIP400MTP töödeldud proovide ning helmestega peenestamise või vannsonikeerimisega ettevalmistatud proovide vahel, kusjuures korrelatsioonikordajad ületasid tavaliselt 0,95.
Need tulemused kinnitavad, et ultraheli mikroplaadi sonikeerimine säilitab peptiidide suhtelised kogused, mistõttu sobib see hästi diferentsiaalseks proteoomikaks, TMT-põhiseks multipleksimiseks ja haigustele keskendunud uuringuteks, mis nõuavad täpseid kvantitatiivseid võrdlusi.

Identifitseeritud peptiidprekursorite arv spetsiifilisuse ja ekstraheerimismeetodi järgi
Identifitseeritud peptiidprekursorite arvu võrdlus, klassifitseeritud ensümaatilise spetsiifilisuse järgi (täielikult spetsiifilised, C-terminaalselt poolspetsiifilised ja N-terminaalselt poolspetsiifilised), kolme valkude ekstraheerimismeetodi puhul: helmestega peenestamine (Precellys®), vannsonikeerimine (Bioruptor®) ja ultraheli mikroplaadi sonikeerimine sonikaatoriga UIP400MTP. Andmed on esitatud metsiktüüpi (WT) ja knock-out (KO) hiire neeruproovide bioloogiliste replikaatide kohta. Tulemused näitavad võrreldavat proteoomi katvust ja sarnast peptiidide spetsiifilisuse jaotust kõigi ekstraheerimismeetodite puhul, mis viitab sellele, et sonikaatoril UIP400MTP põhinev mikroplaadi sonikeerimine tagab tõhusa valkude ekstraheerimise ilma mittespetsiifilise proteolüütilise lõhustumise suurenemiseta.
Uuring ja graafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Suure läbilaskevõimega ja standarditud proteoomika töövoogude võimaldamine

Kombineerides kontaktivaba ultraheli energia ülekande tervete 96-süvendiliste plaatide paralleelse töötlemisega, toetab UIP400MTP suure läbilaskevõimega, standarditud ja automatiseerimisega ühilduvat proovide ettevalmistust. Avaldatud uuringus integreeriti süsteem edukalt DIA-võimekasse TMT-märgisega proteoomika töövoogu, mida rakendati polütsüstilise neeruhaiguse hiiremudelil.
Autorid järeldavad, et mikroplaadi ultraheli töötlus sobib täielikult kokku kaasaegse haulipüssi-proteoomikaga (shotgun-proteoomikaga) ning võimaldab analüüsida endogeenset proteolüüsi ilma töömahukate biokeemiliste rikastusetappideta.

Pühendumus teaduslikult valideeritud lahendustele

“UIP400MTP kaasamine ranges eelretsenseeritud võrdlevas uuringus rõhutab Hielscher Ultrasonicsi pühendumust pakkuda teaduslikult valideeritud proovide ettevalmistuse tehnoloogiaid,” ütles ettevõtte esindaja. “Sõltumatu valideerimine nõudlikes proteoomika töövoogudes on hädavajalik laboritele, kes otsivad töökindlaid, reprodutseeritavaid ja skaleeritavaid lahendusi.”
Täisuuring on avatud juurdepääsuga publikatsioonina kättesaadav ajakirjas Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Leidke teavet mitme süvendiga plaatide sonikaatori UIP400MTP kohta siit!