सहकर्मी-समीक्षित प्रोटिओमिक्स अध्ययन में माइक्रोप्लेट सोनिकेटर का सत्यापन

Hielscher Ultrasonics ने घोषणा की है कि उसके UIP400MTP अल्ट्रासोनिक माइक्रोप्लेट सोनिकेटर को Proteomics (2024) में प्रकाशित एक सहकर्मी-समीक्षित तुलनात्मक प्रोटिओमिक्स अध्ययन में सफलतापूर्वक सत्यापित किया गया है। अध्ययन दर्शाता है कि अल्ट्रासोनिक माइक्रोप्लेट-आधारित नमूना तैयारी से पुनरुत्पादनीय, उच्च गुणवत्ता वाले प्रोटीन निष्कर्ष प्राप्त होते हैं, जो उन्नत शॉटगन प्रोटिओमिक्स और टर्मिनोमिक्स कार्यप्रवाहों के साथ पूरी तरह संगत हैं।

यह प्रकाशन, “TermineR: शॉटगन प्रोटिओमिक्स डेटा से अंतर्जात प्रोटीनलयी प्रसंस्करण के बारे में जानकारी निकालना”, मानक मास स्पेक्ट्रोमेट्री डेटासेट से सीधे अंतर्जात प्रोटीनलयन का विश्लेषण करने के लिए एक नया जैवसूचना-विज्ञान ढाँचा प्रस्तुत करता है। विधि के सत्यापन के हिस्से के रूप में, लेखकों ने ऊतक समांगीकरण की तीन सामान्यतः प्रयुक्त तकनीकों की तुलना की: बीड बीटिंग (Precellys), बाथ सोनिकेशन (Bioruptor) और UIP400MTP का उपयोग करके अल्ट्रासोनिक माइक्रोप्लेट सोनिकेशन।

कृत्रिम प्रोटीनलयन के बिना तुलनीय प्रोटिओम कवरेज

इस तुलनात्मक अध्ययन का एक मुख्य उद्देश्य यह आकलन करना था कि क्या विभिन्न निष्कर्षण विधियाँ अर्ध-विशिष्ट पेप्टाइडों की पहचान और परिमाणन को प्रभावित करती हैं, जो अंतर्जात प्रोटीनलयी प्रसंस्करण के अध्ययन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। परिणाम दिखाते हैं कि UIP400MTP पर आधारित अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण पूर्णतः विशिष्ट और अर्ध-विशिष्ट पेप्टाइडों के अनुपात को सुसंगत बनाए रखते हुए स्थापित यांत्रिक विघटन विधियों के तुलनीय प्रोटिओम कवरेज प्रदान करता है।
विशेष रूप से, डेटा दर्शाता है कि उच्च-शक्ति वाला अल्ट्रासोनिक माइक्रोप्लेट सोनिकेशन कृत्रिम प्रोटीन विदलन उत्पन्न नहीं करता है, जिससे टर्मिनोमिक्स और अर्ध-विशिष्ट पेप्टाइड विश्लेषण की एक आम चिंता का समाधान होता है। इससे पुष्टि होती है कि UIP400MTP जैविक रूप से अर्थपूर्ण प्रोटीनलयी संकेतों को संरक्षित रखते हुए कुशल नमूना विघटन प्रदान करता है।

विभिन्न निष्कर्षण विधियों में अर्ध-विशिष्ट पेप्टाइडों की मात्रात्मक पुनरुत्पादनीयता –
वन्य-प्रकार (WT, बाएँ) और नॉक-आउट (KO, दाएँ) नमूनों के लिए विभिन्न प्रोटीन निष्कर्षण विधियों की तुलना करने वाले अर्ध-विशिष्ट पेप्टाइडों की log2-रूपांतरित तीव्रताओं के पियर्सन सहसंबंध हीटमैप। UIP400MTP अल्ट्रासोनिक माइक्रोप्लेट सोनिकेशन, बीड बीटिंग (Precellys®) और बाथ सोनिकेशन (Bioruptor®) के बीच उच्च सहसंबंध गुणांक (आमतौर पर ≥0.95) देखे जाते हैं, जो उत्कृष्ट मात्रात्मक अनुरूपता दर्शाते हैं। ये परिणाम पुष्टि करते हैं कि माइक्रोप्लेट-आधारित अल्ट्रासोनिकेशन पेप्टाइडों की सापेक्ष प्रचुरता को संरक्षित रखता है और मात्रात्मक प्रोटिओमिक्स तथा टर्मिनोमिक्स विश्लेषणों के साथ पूरी तरह संगत है।
अध्ययन और ग्राफ़िक्स: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

मात्रात्मक प्रोटिओमिक्स में उच्च पुनरुत्पादनीयता

अध्ययन विभिन्न निष्कर्षण विधियों में उच्च मात्रात्मक पुनरुत्पादनीयता की भी रिपोर्ट करता है। पेप्टाइड तीव्रताओं के पियर्सन सहसंबंध विश्लेषणों में UIP400MTP से प्रसंस्कृत नमूनों और बीड बीटिंग या बाथ सोनिकेशन से तैयार नमूनों के बीच प्रबल अनुरूपता मिली, जिसमें सहसंबंध गुणांक आमतौर पर 0.95 से अधिक थे।
ये निष्कर्ष पुष्टि करते हैं कि अल्ट्रासोनिक माइक्रोप्लेट सोनिकेशन पेप्टाइडों की सापेक्ष प्रचुरता को संरक्षित रखता है, जिससे यह विभेदक प्रोटिओमिक्स, TMT-आधारित मल्टीप्लेक्सिंग और सटीक मात्रात्मक तुलनाओं की आवश्यकता वाले रोग-केंद्रित अध्ययनों के लिए अत्यंत उपयुक्त है।

विशिष्टता और निष्कर्षण विधि के अनुसार पहचाने गए पेप्टाइड पूर्वगामियों की संख्या
तीन प्रोटीन निष्कर्षण विधियों में एंज़ाइमी विशिष्टता (पूर्णतः विशिष्ट, C-terminal अर्ध-विशिष्ट और N-terminal अर्ध-विशिष्ट) के अनुसार वर्गीकृत, पहचाने गए पेप्टाइड पूर्वगामियों की संख्या की तुलना: बीड बीटिंग (Precellys®), बाथ सोनिकेशन (Bioruptor®) और UIP400MTP का उपयोग करके अल्ट्रासोनिक माइक्रोप्लेट सोनिकेशन। वन्य-प्रकार (WT) और नॉक-आउट (KO) चूहों के वृक्क नमूनों की जैविक प्रतिकृतियों के डेटा दिखाए गए हैं। परिणाम सभी निष्कर्षण विधियों में तुलनीय प्रोटिओम कवरेज और पेप्टाइड विशिष्टताओं के समान वितरण दर्शाते हैं, जो संकेत करता है कि UIP400MTP पर आधारित माइक्रोप्लेट सोनिकेशन गैर-विशिष्ट प्रोटीनलयी विदलन बढ़ाए बिना कुशल प्रोटीन निष्कर्षण प्रदान करता है।
अध्ययन और ग्राफ़िक्स: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाले और मानकीकृत प्रोटिओमिक्स कार्यप्रवाहों को सक्षम बनाना

गैर-संपर्क अल्ट्रासोनिक ऊर्जा संचारण को पूरी 96-वेल प्लेटों के समानांतर प्रसंस्करण के साथ जोड़कर, UIP400MTP उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाली, मानकीकृत और स्वचालन-संगत नमूना तैयारी को संभव बनाता है। प्रकाशित अध्ययन में, इस प्रणाली को पॉलीसिस्टिक वृक्क रोग के एक माउस मॉडल पर लागू DIA-सक्षम, TMT-लेबलयुक्त प्रोटिओमिक्स कार्यप्रवाह में सफलतापूर्वक एकीकृत किया गया।
लेखकों का निष्कर्ष है कि माइक्रोप्लेट अल्ट्रासोनिकेशन आधुनिक शॉटगन प्रोटिओमिक्स के साथ पूरी तरह संगत है और श्रमसाध्य जैवरासायनिक संवर्धन चरणों की आवश्यकता के बिना अंतर्जात प्रोटीनलयन का विश्लेषण संभव बनाता है।

वैज्ञानिक रूप से सत्यापित समाधानों के प्रति प्रतिबद्धता

कंपनी के एक प्रतिनिधि ने कहा, “एक कठोर, सहकर्मी-समीक्षित तुलनात्मक अध्ययन में UIP400MTP को शामिल किया जाना वैज्ञानिक रूप से सत्यापित नमूना तैयारी प्रौद्योगिकियाँ प्रदान करने के प्रति Hielscher Ultrasonics की प्रतिबद्धता को रेखांकित करता है।” “चुनौतीपूर्ण प्रोटिओमिक्स कार्यप्रवाहों में स्वतंत्र सत्यापन उन प्रयोगशालाओं के लिए आवश्यक है जो सुदृढ़, पुनरुत्पादनीय और प्रसंस्करण का पैमाना बढ़ाने योग्य समाधान चाहती हैं।”
संपूर्ण अध्ययन Proteomics में एक मुक्त-पहुँच प्रकाशन के रूप में उपलब्ध है (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

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