מיקרופלט סוניקטור שאושר במחקר פרוטאומיקה שנבדק על ידי עמיתים

Hielscher Ultrasonics מודיעה כי מכשיר הסוניקציה האולטראסוני UIP400MTP שלה עבר אימות מוצלח במחקר פרוטאומיקה השוואתי שנבדק על ידי עמיתים ופורסם ב-Proteomics (2024). המחקר מראה כי הכנת דגימות באמצעות מיקרו-פלטות אולטראסוניות מספקת תמציות חלבון באיכות גבוהה וניתנות לשחזור, התואמות באופן מלא לתהליכי עבודה מתקדמים בתחום הפרוטאומיקה והטרמינומיקה.

הפרסום, “TermineR: חילוץ מידע על עיבוד פרוטאוליטי אנדוגני מנתוני פרוטאומיקה מסוג shotgun”, מציג מסגרת ביו-אינפורמטית חדשה לניתוח פרוטאוליזה אנדוגנית ישירות ממאגרי נתונים סטנדרטיים של ספקטרומטריית מסות. כחלק מאימות השיטה, החוקרים השוו בין שלוש טכניקות נפוצות להומוגניזציה של רקמות: טלטול חרוזים (Precellys), סוניקציה באמבטיה (Bioruptor) וסוניקציה אולטראסונית במיקרו-פלטה באמצעות UIP400MTP.

כיסוי פרוטאום דומה ללא פרוטאוליזה מלאכותית

מטרה מרכזית של המחקר ההשוואתי הייתה לבחון האם שיטות מיצוי שונות משפיעות על זיהוי וכמות של פפטידים חצי-ספציפיים, החיוניים לחקר תהליכי פירוק חלבונים אנדוגניים. התוצאות מראות כי מיצוי קולי מבוסס UIP400MTP משיג כיסוי פרוטאומי דומה לזה של שיטות פירוק מכניות מקובלות, תוך שמירה על פרופורציות עקביות של פפטידים ספציפיים וחצי-ספציפיים.
חשוב לציין שהנתונים מראים ששימוש במיקרו-צלחת אולטראסונית בעלת עוצמה גבוהה לא גורם לפיצול חלבונים מלאכותי, מה שמתייחס לחשש נפוץ בטרמינומיקה ובניתוח פפטידים חצי-ספציפיים. זה מאשר שה-UIP400MTP מספק פירוק יעיל של הדגימה תוך שמירה על סימנים פרוטאוליטיים משמעותיים מבחינה ביולוגית.

שחזור כמותי של פפטידים חצי-ספציפיים בשיטות מיצוי שונות –
מפות חום של מתאם פירסון של עוצמות log2-transformed של פפטידים חצי-ספציפיים המשוות בין שיטות שונות להפקת חלבונים עבור דגימות מסוג wild-type (WT, משמאל) ו-knock-out (KO, מימין). מקדם מתאם גבוה (בדרך כלל ≥0.95) נצפה בין סוניקציה אולטראסונית של מיקרו-פלטה UIP400MTP, טלטול חרוזים (Precellys®) וסוניקציה באמבטיה (Bioruptor®), מה שמדגים התאמה כמותית מצוינת. תוצאות אלה מאשרות כי סוניקציה אולטראסונית מבוססת מיקרו-פלטה משמרת את השפע היחסי של הפפטידים והיא תואמת לחלוטין לניתוחים כמותיים של פרוטאומיקה וטרמינומיקה.
מחקר וגרפיקה: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

שחזוריות גבוהה בפרוטאומיקה כמותית

המחקר מדווח עוד על רמת שעתוק כמותית גבוהה בין שיטות החילוץ השונות. ניתוחי מתאם פירסון של עוצמות הפפטידים גילו התאמה חזקה בין דגימות שעברו עיבוד UIP400MTP לבין דגימות שהוכנו באמצעות טלטול חרוזים או סוניקציה באמבטיה, עם מקדמי מתאם העולים בדרך כלל על 0.95.
ממצאים אלה מאשרים כי סוניקציה של מיקרו-פלטה באמצעות אולטרסאונד משמרת את השפע היחסי של הפפטידים, מה שהופך אותה למתאימה במיוחד לפרוטאומיקה דיפרנציאלית, ריבוי ערוצים מבוסס TMT ומחקרים המתמקדים במחלות הדורשים השוואות כמותיות מדויקות.

מספר חומרי המוצא של פפטידים שזוהו לפי ספציפיות ושיטת מיצוי
השוואה בין מספר חומרי המוצא של פפטידים שזוהו, המסווגים לפי ספציפיות אנזימטית (ספציפיים לחלוטין, חצי-ספציפיים בקצה C וחצי-ספציפיים בקצה N) בשלושה שיטות מיצוי חלבונים: טלטול חרוזים (Precellys®), סוניקציה באמבטיה (Bioruptor®) וסוניקציה במיקרו-פלטה אולטראסונית באמצעות UIP400MTP. הנתונים מוצגים עבור שכפולים ביולוגיים מדגימות כליה של עכברים מסוג wild-type (WT) ו-knock-out (KO). התוצאות מראות כיסוי פרוטאומי דומה והתפלגות דומה של ספציפיות הפפטידים בכל שיטות החילוץ, מה שמצביע על כך ששימוש במיקרו-פלטה עם UIP400MTP מספק חילוץ חלבונים יעיל ללא הגברת פירוק פרוטאוליטי לא ספציפי.
מחקר וגרפיקה: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

אפשרות לביצוע תהליכי פרוטאומיקה סטנדרטיים ובעלי תפוקה גבוהה

על ידי שילוב של העברת אנרגיה קוליית ללא מגע עם עיבוד מקביל של צלחות 96-well שלמות, ה-UIP400MTP תומך בהכנת דגימות בעלת תפוקה גבוהה, סטנדרטית ותואמת אוטומציה. במחקר שפורסם, המערכת שולבה בהצלחה בתהליך פרוטאומיקה המותאם ל-DIA ומסומן ב-TMT, שהוחל על מודל עכבר של מחלת כליות פוליציסטית.
המחברים מסכמים כי אולטרסוניקציה במיקרו-פלטה תואמת לחלוטין לפרוטאומיקה מודרנית מסוג "שוטגאן" ומאפשרת ניתוח של פרוטאוליזה אנדוגנית ללא צורך בשלבים של העשרה ביוכימית עתירת עבודה.

מחויבות לפתרונות מאומתים מדעית

“הכללת ה-UIP400MTP במחקר השוואתי קפדני שנבדק על ידי עמיתים מדגישה את Hielscher Ultrasonics’ מחויבות לספק טכנולוגיות להכנת דגימות המאושרות מדעית,” אמר נציג החברה. “אימות עצמאי בתהליכי עבודה תובעניים בתחום הפרוטאומיקה הוא חיוני למעבדות המחפשות פתרונות אמינים, ניתנים לשחזור וניתנים להרחבה.”
המחקר המלא זמין כפרסום בגישה חופשית ב-Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

מצא מידע על מכשיר הסוניקציה רב-תאי UIP400MTP כאן!