Il sonicatore per micropiastre è stato convalidato in uno studio di proteomica sottoposto a peer review

Hielscher Ultrasonics annuncia che il suo sonicatore per micropiastre a ultrasuoni UIP400MTP è stato validato con successo in uno studio di proteomica comparativa peer-reviewed pubblicato su Proteomics (2024). Lo studio dimostra che la preparazione dei campioni basata su micropiastre a ultrasuoni fornisce estratti proteici riproducibili e di alta qualità, pienamente compatibili con i flussi di lavoro avanzati della proteomica shotgun e della terminomica.

La pubblicazione, “TermineR: estrazione di informazioni sull'elaborazione proteolitica endogena da dati di proteomica shotgun”introduce un nuovo quadro bioinformatico per l'analisi della proteolisi endogena direttamente dai set di dati standard della spettrometria di massa. Nell'ambito della validazione del metodo, gli autori hanno confrontato tre tecniche di omogeneizzazione dei tessuti comunemente utilizzate: battitura delle microsfere (Precellys), sonicazione in bagno (Bioruptor) e sonicazione a ultrasuoni in micropiastra con l'UIP400MTP.

Copertura del proteoma comparabile senza proteolisi artificiale

Un obiettivo centrale dello studio comparativo è stato quello di valutare se i diversi metodi di estrazione influenzano l'identificazione e la quantificazione dei peptidi semi-specifici, che sono fondamentali per studiare l'elaborazione proteolitica endogena. I risultati dimostrano che l'estrazione a ultrasuoni basata su UIP400MTP raggiunge una copertura del proteoma paragonabile ai metodi di disgregazione meccanica consolidati, mantenendo proporzioni coerenti di peptidi completamente specifici e semi-specifici.
È importante notare che i dati dimostrano che la sonicazione ad ultrasuoni ad alta potenza della micropiastra non introduce il clivaggio artificiale delle proteine, risolvendo un problema comune nella terminomica e nell'analisi semi-specifica dei peptidi. Ciò conferma che l'UIP400MTP fornisce un'efficiente disgregazione del campione preservando le firme proteolitiche biologicamente significative.

Riproducibilità quantitativa dei peptidi semispecifici tra i vari metodi di estrazione –
Le heatmap di correlazione di Pearson delle intensità log2-trasformate dei peptidi semi-specifici confrontano i diversi metodi di estrazione delle proteine per i campioni wild-type (WT, a sinistra) e knock-out (KO, a destra). Sono stati osservati elevati coefficienti di correlazione (tipicamente ≥0,95) tra la sonicazione a ultrasuoni della micropiastra UIP400MTP, la battitura delle microsfere (Precellys®) e la sonicazione del bagno (Bioruptor®), dimostrando un eccellente accordo quantitativo. Questi risultati confermano che l'ultrasonicazione su micropiastra preserva le abbondanze relative dei peptidi ed è pienamente compatibile con le analisi di proteomica quantitativa e terminomica.
Studio e grafica: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Alta riproducibilità nella proteomica quantitativa

Lo studio riporta inoltre un'elevata riproducibilità quantitativa tra i vari metodi di estrazione. Le analisi di correlazione di Pearson delle intensità peptidiche hanno rivelato una forte concordanza tra i campioni trattati con UIP400MTP e quelli preparati con battitura delle microsfere o sonicazione in bagno, con coefficienti di correlazione tipicamente superiori a 0,95.
Questi risultati confermano che la sonicazione a ultrasuoni delle micropiastre preserva le abbondanze peptidiche relative, rendendola adatta alla proteomica differenziale, al multiplexing basato su TMT e agli studi incentrati sulle malattie che richiedono confronti quantitativi precisi.

Numero di precursori peptidici identificati per specificità e metodo di estrazione
Confronto del numero di precursori peptidici identificati classificati in base alla specificità enzimatica (completamente specifici, semi-specifici C-terminali e semi-specifici N-terminali) tra tre metodi di estrazione delle proteine: battitura delle microsfere (Precellys®), sonicazione in bagno (Bioruptor®) e sonicazione a ultrasuoni in micropiastra con UIP400MTP. I dati sono mostrati per repliche biologiche di campioni di rene di topo wild-type (WT) e knock-out (KO). I risultati dimostrano una copertura del proteoma comparabile e distribuzioni simili delle specificità peptidiche in tutti i metodi di estrazione, indicando che la sonicazione della micropiastra basata sull'UIP400MTP fornisce un'estrazione efficiente delle proteine senza aumentare la scissione proteolitica non specifica.
Studio e grafica: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Consentire flussi di lavoro proteomici standardizzati e ad alta produttività

Combinando l'erogazione di energia a ultrasuoni senza contatto con l'elaborazione parallela di intere piastre da 96 pozzetti, il sistema UIP400MTP supporta una preparazione dei campioni ad alta produttività, standardizzata e compatibile con l'automazione. Nello studio pubblicato, il sistema è stato integrato con successo in un flusso di lavoro di proteomica marcato TMT e abilitato alla DIA, applicato a un modello murino di malattia renale policistica.
Gli autori concludono che l'ultrasonicazione della micropiastra è pienamente compatibile con la moderna proteomica shotgun e consente l'analisi della proteolisi endogena senza la necessità di fasi di arricchimento biochimico ad alta intensità di lavoro.

Impegno per soluzioni scientificamente validate

“L'inclusione dell'UIP400MTP in uno studio comparativo rigoroso, sottoposto a revisione paritaria, sottolinea che Hielscher Ultrasonics’ impegno a fornire tecnologie di preparazione dei campioni scientificamente validate,” ha dichiarato un rappresentante dell'azienda. “La convalida indipendente nei difficili flussi di lavoro della proteomica è essenziale per i laboratori che cercano soluzioni robuste, riproducibili e scalabili.”
Lo studio completo è disponibile come pubblicazione ad accesso libero su Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Trovate qui informazioni sul sonicatore per piastre multipozzetto UIP400MTP!