Sonicateur pour microplaques validé dans une étude protéomique évaluée par des pairs

Hielscher Ultrasonics annonce que son sonificateur à ultrasons pour microplaques UIP400MTP a été validé avec succès dans une étude comparative de protéomique évaluée par des pairs et publiée dans Proteomics (2024). L'étude démontre que la préparation d'échantillons par ultrasons sur microplaques permet d'obtenir des extraits de protéines reproductibles et de haute qualité, entièrement compatibles avec les flux de travail avancés de la protéomique et de la terminomique.

La publication, “TermineR : Extraction d'informations sur le traitement protéolytique endogène à partir de données protéomiques de type shotgun”Les auteurs de l'étude ont introduit un nouveau cadre bioinformatique pour l'analyse de la protéolyse endogène directement à partir d'ensembles de données de spectrométrie de masse standard. Dans le cadre de la validation de la méthode, les auteurs ont comparé trois techniques d'homogénéisation des tissus couramment utilisées : le battage de billes (Precellys), la sonication du bain (Bioruptor) et la sonication ultrasonique des microplaques à l'aide de l'UIP400MTP.

Couverture comparable du protéome sans protéolyse artificielle

Un objectif central de l'étude comparative était d'évaluer si les différentes méthodes d'extraction influencent l'identification et la quantification des peptides semi-spécifiques, qui sont essentiels pour l'étude du traitement protéolytique endogène. Les résultats montrent que l'extraction ultrasonique basée sur l'UIP400MTP permet d'obtenir une couverture du protéome comparable aux méthodes de rupture mécanique établies, tout en maintenant des proportions cohérentes de peptides entièrement spécifiques et semi-spécifiques.
Il est important de noter que les données démontrent que la sonication ultrasonique à haute puissance des microplaques n'introduit pas de clivage artificiel des protéines, ce qui répond à une préoccupation commune dans l'analyse terminomique et l'analyse peptidique semi-spécifique. Cela confirme que l'UIP400MTP permet une désintégration efficace des échantillons tout en préservant les signatures protéolytiques biologiquement significatives.

Reproductibilité quantitative des peptides semi-spécifiques entre les méthodes d'extraction –
Cartes thermiques de corrélation de Pearson des intensités transformées en log2 des peptides semi-spécifiques comparant différentes méthodes d'extraction des protéines pour les échantillons de type sauvage (WT, à gauche) et knock-out (KO, à droite). Des coefficients de corrélation élevés (généralement ≥0,95) sont observés entre la sonication ultrasonique de microplaques UIP400MTP, le battage de billes (Precellys®) et la sonication de bain (Bioruptor®), démontrant une excellente concordance quantitative. Ces résultats confirment que l'ultrasonication sur microplaque préserve les abondances relatives des peptides et est entièrement compatible avec les analyses protéomiques quantitatives et terminomiques.
Étude et graphiques : ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Reproductibilité élevée en protéomique quantitative

L'étude fait également état d'une grande reproductibilité quantitative entre les différentes méthodes d'extraction. Les analyses de corrélation de Pearson des intensités peptidiques ont révélé une forte concordance entre les échantillons traités à l'UIP400MTP et ceux préparés par battage de billes ou sonication en bain, avec des coefficients de corrélation généralement supérieurs à 0,95.
Ces résultats confirment que la sonication ultrasonique des microplaques préserve l'abondance relative des peptides, ce qui la rend bien adaptée à la protéomique différentielle, au multiplexage basé sur le TMT et aux études axées sur les maladies qui nécessitent des comparaisons quantitatives précises.

Nombre de précurseurs peptidiques identifiés par spécificité et méthode d'extraction
Comparaison du nombre de précurseurs peptidiques identifiés classés par spécificité enzymatique (entièrement spécifique, C-terminal semi-spécifique et N-terminal semi-spécifique) selon trois méthodes d'extraction des protéines : le battage de billes (Precellys®), la sonication en bain (Bioruptor®) et la sonication ultrasonique en microplaque à l'aide de l'UIP400MTP. Les données sont présentées pour des réplicats biologiques d'échantillons de reins de souris de type sauvage (WT) et knock-out (KO). Les résultats démontrent une couverture comparable du protéome et des distributions similaires de spécificités peptidiques pour toutes les méthodes d'extraction, ce qui indique que la sonication de microplaques à l'aide de l'UIP400MTP permet une extraction efficace des protéines sans augmenter le clivage protéolytique non spécifique.
Étude et graphiques : ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Permettre des flux de travail à haut débit et standardisés en protéomique

En combinant l'apport d'énergie ultrasonique sans contact avec le traitement parallèle de plaques entières à 96 puits, l'UIP400MTP permet une préparation d'échantillons à haut débit, standardisée et compatible avec l'automatisation. Dans l'étude publiée, le système a été intégré avec succès dans un flux de travail protéomique à base de DIA et marqué au TMT, appliqué à un modèle murin de polykystose rénale.
Les auteurs concluent que l'ultrasonication en microplaque est totalement compatible avec la protéomique moderne et permet l'analyse de la protéolyse endogène sans nécessiter d'étapes d'enrichissement biochimique coûteuses en main-d'œuvre.

Engagement en faveur de solutions scientifiquement validées

“L'inclusion de l'UIP400MTP dans une étude comparative rigoureuse, évaluée par des pairs, souligne le fait que Hielscher Ultrasonics’ à fournir des technologies de préparation d'échantillons scientifiquement validées,” a déclaré un représentant de l'entreprise. “La validation indépendante dans les flux de travail exigeants de la protéomique est essentielle pour les laboratoires qui recherchent des solutions robustes, reproductibles et évolutives.”
L'étude complète est disponible en libre accès dans Proteomics (DOI : 10.1002/pmic.202300491).

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