Mikrolemezes szonikátor validálva a szakértői értékelésű proteomikai tanulmányban

A Hielscher Ultrasonics bejelenti, hogy az UIP400MTP ultrahangos mikrolemez szonikátort sikeresen validálták egy, a Proteomics (2024) című szaklapban megjelent, szakértői értékeléssel ellátott összehasonlító proteomikai tanulmányban. A tanulmány bizonyítja, hogy az ultrahangos mikrolemez alapú mintaelőkészítés reprodukálható, kiváló minőségű fehérjeextraktumokat biztosít, amelyek teljes mértékben kompatibilisek a fejlett shotgun proteomikai és terminomikai munkafolyamatokkal.

A kiadvány, “TermineR: Az endogén proteolitikus feldolgozásra vonatkozó információk kinyerése a shotgun proteomikai adatokból”, új bioinformatikai keretrendszert vezet be az endogén proteolízis elemzésére közvetlenül a standard tömegspektrometriás adatsorokból. A módszer validálásának részeként a szerzők három általánosan használt szöveti homogenizálási technikát hasonlítottak össze: gyöngyverés (Precellys), fürdőszonikáció (Bioruptor) és ultrahangos mikrolemez szonikáció az UIP400MTP segítségével.

Összehasonlítható proteom lefedettség mesterséges proteolízis nélkül

Az összehasonlító vizsgálat központi célja annak felmérése volt, hogy a különböző extrakciós módszerek befolyásolják-e a félspecifikus peptidek azonosítását és mennyiségi meghatározását, amelyek kritikusak az endogén proteolitikus feldolgozás tanulmányozásához. Az eredmények azt mutatják, hogy az UIP400MTP-alapú ultrahangos extrakció a bevált mechanikai bontási módszerekhez hasonló proteom-lefedettséget ér el, miközben a teljesen specifikus és a félspecifikus peptidek aránya konzisztens marad.
Fontos, hogy az adatok azt mutatják, hogy a nagy teljesítményű ultrahangos mikrolemez szonikáció nem vezet mesterséges fehérjehasításhoz, ami a terminomika és a félspecifikus peptidanalízisek során gyakran felmerülő aggodalomra ad választ. Ez megerősíti, hogy az UIP400MTP hatékony mintabontást biztosít, miközben megőrzi a biológiailag értelmes proteolitikus szignatúrákat.

A félspecifikus peptidek mennyiségi reprodukálhatósága az egyes extrakciós módszerek között –
Pearson korrelációs hőtérképek a félspecifikus peptidek log2-transzformált intenzitásainak összehasonlítása a különböző fehérjeextrakciós módszerekkel vad típusú (WT, balra) és knock-out (KO, jobbra) minták esetében. Magas korrelációs együtthatók (jellemzően ≥0,95) figyelhetők meg az UIP400MTP ultrahangos mikrolemez szonikáció, a gyöngyözés (Precellys®) és a fürdőszonikáció (Bioruptor®) között, ami kiváló mennyiségi egyezést mutat. Ezek az eredmények megerősítik, hogy a mikrolemez alapú ultrahangos ultrahangosítás megőrzi a relatív peptidbőségeket, és teljes mértékben kompatibilis a kvantitatív proteomikai és terminomikai elemzésekkel.
Tanulmány és grafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Magas fokú reprodukálhatóság a kvantitatív proteomikában

A tanulmány továbbá magas mennyiségi reprodukálhatóságról számol be az egyes extrakciós módszerek között. A peptidintenzitások Pearson-féle korrelációs elemzései erős egyezést mutattak az UIP400MTP-vel feldolgozott minták és a gyöngyveréssel vagy fürdőszonikációval előállított minták között, a korrelációs együtthatók jellemzően meghaladták a 0,95-öt.
Ezek az eredmények megerősítik, hogy az ultrahangos mikrolemez-szonikáció megőrzi a relatív peptidbőséget, így jól alkalmazható differenciális proteomikához, TMT-alapú multiplexeléshez és betegségekre összpontosító, pontos kvantitatív összehasonlítást igénylő vizsgálatokhoz.

Az azonosított peptidprekurzorok száma specificitás és extrakciós módszer szerint
Az azonosított peptidprekurzorok számának összehasonlítása az enzimes specificitás szerint osztályozva (teljesen specifikus, C-terminális félspecifikus és N-terminális félspecifikus) három fehérjeextrakciós módszerrel: gyöngyözés (Precellys®), fürdőszonikáció (Bioruptor®) és ultrahangos mikrolemez szonikáció az UIP400MTP segítségével. Az adatokat vad típusú (WT) és knock-out (KO) egér veseminták biológiai ismétléseinek adatai láthatók. Az eredmények összehasonlítható proteom-lefedettséget és a peptidspecificitások hasonló eloszlását mutatják az összes extrakciós módszer esetében, ami azt jelzi, hogy az UIP400MTP-alapú mikrolemezes szonikáció hatékony fehérjeextrakciót biztosít a nem specifikus proteolitikus hasítás növelése nélkül.
Tanulmány és grafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Nagy áteresztőképességű és szabványosított proteomikai munkafolyamatok lehetővé tétele

Az UIP400MTP az érintésmentes ultrahangos energiaellátás és a teljes 96 lyukú lemezek párhuzamos feldolgozásának kombinálásával támogatja a nagy áteresztőképességű, szabványosított és automatizálható mintaelőkészítést. A közzétett tanulmányban a rendszert sikeresen integrálták egy DIA-képes, TMT-jelzett proteomikai munkafolyamatba, amelyet a policisztás vesebetegség egérmodelljére alkalmaztak.
A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a mikrolemezes ultrahangosítás teljes mértékben kompatibilis a modern shotgun proteomikával, és lehetővé teszi az endogén proteolízis elemzését munkaigényes biokémiai dúsítási lépések nélkül.

Elkötelezettség a tudományosan hitelesített megoldások iránt

“Az UIP400MTP bevonása egy szigorú, szakmailag lektorált összehasonlító tanulmányba aláhúzza a Hielscher Ultrasonics’ elkötelezettség a tudományosan validált mintaelőkészítési technológiák biztosítása mellett,” mondta a vállalat egyik képviselője. “Az igényes proteomikai munkafolyamatok független validálása elengedhetetlen a robusztus, reprodukálható és skálázható megoldásokat kereső laboratóriumok számára.”
A teljes tanulmány a Proteomics című folyóiratban (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Az UIP400MTP multi-well lemez szonikátorról itt talál információkat!