Szakmailag lektorált proteomikai tanulmányban validált mikrolemez-ultrahangkezelő

A Hielscher Ultrasonics bejelenti, hogy UIP400MTP ultrahangos mikrolemez-kezelő készülékét sikeresen validálták a Proteomics folyóiratban (2024) megjelent, szakmailag lektorált összehasonlító proteomikai tanulmányban. A tanulmány igazolja, hogy a mikrolemezeken végzett ultrahangos minta-előkészítés reprodukálható, kiváló minőségű fehérjekivonatokat eredményez, amelyek teljes mértékben kompatibilisek a fejlett shotgun proteomikai és terminomikai munkafolyamatokkal.

A „TermineR: Információk kinyerése az endogén proteolitikus feldolgozásról shotgun proteomikai adatokból” című közlemény új bioinformatikai keretrendszert mutat be az endogén proteolízis közvetlen elemzésére standard tömegspektrometriás adatkészletekből. A módszer validálásának részeként a szerzők három, gyakran alkalmazott szövethomogenizálási technikát hasonlítottak össze: a gyöngyös mechanikai feltárást (Precellys), az ultrahangfürdőben végzett kezelést (Bioruptor) és az UIP400MTP készülékkel végzett ultrahangos mikrolemez-kezelést.

Összemérhető proteomlefedettség mesterséges proteolízis nélkül

Az összehasonlító tanulmány egyik központi célja annak felmérése volt, hogy a különböző extrakciós módszerek befolyásolják-e a félspecifikus peptidek azonosítását és mennyiségi meghatározását, amelyek kulcsfontosságúak az endogén proteolitikus feldolgozás vizsgálatához. Az eredmények azt mutatják, hogy az UIP400MTP készülékkel végzett ultrahangos extrakció a bevált mechanikai feltárási módszerekével összemérhető proteomlefedettséget ér el, miközben megőrzi a teljesen specifikus és a félspecifikus peptidek arányának állandóságát.
Lényeges, hogy az adatok igazolják: a nagy teljesítményű ultrahangos mikrolemez-kezelés nem idéz elő mesterséges fehérjehasítást, így választ ad a terminomikában és a félspecifikus peptidek elemzésében gyakran felmerülő aggályra. Ez megerősíti, hogy az UIP400MTP hatékony mintafeltárást biztosít, miközben megőrzi a biológiailag jelentős proteolitikus mintázatokat.

A félspecifikus peptidek mennyiségi reprodukálhatósága a különböző extrakciós módszerek esetében –
A félspecifikus peptidek log2-transzformált intenzitásainak Pearson-korrelációs hőtérképei, amelyek különböző fehérjeextrakciós módszereket hasonlítanak össze vad típusú (WT, balra) és génkiütött (KO, jobbra) minták esetében. Az UIP400MTP készülékkel végzett ultrahangos mikrolemez-kezelés, a gyöngyös mechanikai feltárás (Precellys®) és az ultrahangfürdőben végzett kezelés (Bioruptor®) között magas korrelációs együtthatók figyelhetők meg (jellemzően ≥0,95), ami kiváló mennyiségi egyezést mutat. Ezek az eredmények megerősítik, hogy a mikrolemezeken végzett ultrahangos kezelés megőrzi a peptidek relatív mennyiségét, és teljes mértékben kompatibilis a kvantitatív proteomikai és terminomikai elemzésekkel.
Tanulmány és ábrák: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Nagyfokú reprodukálhatóság a kvantitatív proteomikában

A tanulmány emellett nagyfokú mennyiségi reprodukálhatóságról számol be a különböző extrakciós módszerek között. A peptidintenzitások Pearson-korrelációs elemzései szoros egyezést mutattak az UIP400MTP készülékkel kezelt minták és a gyöngyös mechanikai feltárással vagy ultrahangfürdőben végzett kezeléssel előkészített minták között, jellemzően 0,95 feletti korrelációs együtthatókkal.
Ezek az eredmények megerősítik, hogy az ultrahangos mikrolemez-kezelés megőrzi a peptidek relatív mennyiségét, így kiválóan alkalmas differenciális proteomikához, TMT-alapú multiplexeléshez és olyan, betegségekre összpontosító vizsgálatokhoz, amelyek pontos mennyiségi összehasonlításokat igényelnek.

Az azonosított peptidprekurzorok száma specificitás és extrakciós módszer szerint
Az enzimatikus specificitás szerint osztályozott (teljesen specifikus, C-terminálisan félspecifikus és N-terminálisan félspecifikus) azonosított peptidprekurzorok számának összehasonlítása három fehérjeextrakciós módszer esetében: gyöngyös mechanikai feltárás (Precellys®), ultrahangfürdőben végzett kezelés (Bioruptor®) és az UIP400MTP készülékkel végzett ultrahangos mikrolemez-kezelés. Az ábrán vad típusú (WT) és génkiütött (KO) egerek vesemintáiból származó biológiai ismétlések adatai láthatók. Az eredmények minden extrakciós módszernél összemérhető proteomlefedettséget és a peptidespecificitások hasonló eloszlását mutatják, ami arra utal, hogy az UIP400MTP készülékkel végzett mikrolemez-kezelés hatékony fehérjeextrakciót biztosít a nem specifikus proteolitikus hasítás fokozása nélkül.
Tanulmány és ábrák: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Nagy mintaáteresztő képességű és szabványosított proteomikai munkafolyamatok lehetővé tétele

Az érintkezésmentes ultrahangos energiaátadás és a teljes, 96 lyukú lemezek párhuzamos feldolgozásának kombinálásával az UIP400MTP nagy mintaáteresztő képességű, szabványosított és automatizálással kompatibilis minta-előkészítést támogat. A közölt tanulmányban a rendszert sikeresen integrálták egy DIA-adatgyűjtést lehetővé tevő, TMT-jelöléses proteomikai munkafolyamatba, amelyet a policisztás vesebetegség egérmodelljén alkalmaztak.
A szerzők arra a következtetésre jutnak, hogy a mikrolemezek ultrahangos kezelése teljes mértékben kompatibilis a modern shotgun proteomikával, és munkaigényes biokémiai dúsítási lépések nélkül teszi lehetővé az endogén proteolízis elemzését.

Elkötelezettség a tudományosan validált megoldások mellett

„Az UIP400MTP bevonása egy szigorú, szakmailag lektorált összehasonlító tanulmányba hangsúlyozza a Hielscher Ultrasonics elkötelezettségét a tudományosan validált minta-előkészítési technológiák biztosítása mellett” – mondta a vállalat egyik képviselője. „A magas követelményeket támasztó proteomikai munkafolyamatokban végzett független validálás elengedhetetlen a megbízható, reprodukálható és skálázható megoldásokat kereső laboratóriumok számára.”
A teljes tanulmány nyílt hozzáférésű közleményként érhető el a Proteomics folyóiratban (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Itt talál információkat az UIP400MTP többlyukúlemez-ultrahangkezelőről!