მიკროპლატის სონიკატორი დადასტურდა რეცენზირებულ პროტეომიკის კვლევაში

Hielscher Ultrasonics აცხადებს, რომ მისი UIP400MTP ულტრაბგერითი მიკროპლატის სონიკატორი წარმატებით დადასტურდა რეცენზირებულ შედარებით პროტეომიკის კვლევაში, რომელიც გამოქვეყნდა ჟურნალში Proteomics (2024). კვლევა აჩვენებს, რომ ულტრაბგერითი მიკროპლატაზე დაფუძნებული ნიმუშების მომზადება უზრუნველყოფს გამეორებად, მაღალი ხარისხის ცილოვან ექსტრაქტებს, რომლებიც სრულად თავსებადია თანამედროვე shotgun პროტეომიკისა და ტერმინომიკის სამუშაო პროცესებთან.

პუბლიკაცია, “TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data”, წარმოადგენს ახალ ბიოინფორმატიკულ ჩარჩოს ენდოგენური პროტეოლიზის უშუალოდ სტანდარტული მას-სპექტრომეტრიული მონაცემთა ნაკრებებიდან გასაანალიზებლად. მეთოდის ვალიდაციის ფარგლებში ავტორებმა შეადარეს ქსოვილის ჰომოგენიზაციის სამი ხშირად გამოყენებული მეთოდი: ბურთულებით მექანიკური დაშლა (Precellys), ულტრაბგერით აბაზანაში დამუშავება (Bioruptor) და მიკროპლატის ულტრაბგერითი დამუშავება UIP400MTP-ის გამოყენებით.

შედარებადი პროტეომის დაფარვა ხელოვნური პროტეოლიზის გარეშე

შედარებითი კვლევის მთავარი მიზანი იყო იმის შეფასება, ახდენს თუ არა ექსტრაქციის სხვადასხვა მეთოდი გავლენას ნახევრად სპეციფიკური პეპტიდების იდენტიფიცირებასა და რაოდენობრივ განსაზღვრაზე, რაც კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ენდოგენური პროტეოლიზური დამუშავების შესასწავლად. შედეგები აჩვენებს, რომ UIP400MTP-ზე დაფუძნებული ულტრაბგერითი ექსტრაქცია უზრუნველყოფს პროტეომის ისეთ დაფარვას, რომელიც შედარებადია დამკვიდრებული მექანიკური დაშლის მეთოდებით მიღებულ დაფარვასთან, ამასთან ინარჩუნებს სრულად სპეციფიკური და ნახევრად სპეციფიკური პეპტიდების სტაბილურ პროპორციებს.
მნიშვნელოვანია, რომ მონაცემები აჩვენებს: მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი მიკროპლატის სონიკაცია არ იწვევს ცილების ხელოვნურ გახლეჩას, რაც პასუხობს ტერმინომიკასა და ნახევრად სპეციფიკური პეპტიდების ანალიზში გავრცელებულ შეშფოთებას. ეს ადასტურებს, რომ UIP400MTP უზრუნველყოფს ნიმუშის ეფექტურ დაშლას და ამავდროულად ინარჩუნებს ბიოლოგიურად მნიშვნელოვან პროტეოლიზურ ნიშნებს.

 

ნახევრად სპეციფიკური პეპტიდების რაოდენობრივი გამეორებადობა ექსტრაქციის მეთოდებს შორის –
პირსონის კორელაციის თერმული რუკები ნახევრად სპეციფიკური პეპტიდების log2-გარდაქმნილი ინტენსივობებისთვის, რომლებიც ადარებს ცილების ექსტრაქციის სხვადასხვა მეთოდს ველური ტიპის (WT, მარცხნივ) და ნოკ-აუთ (KO, მარჯვნივ) ნიმუშებისთვის. მაღალი კორელაციის კოეფიციენტები (ჩვეულებრივ ≥0,95) შეინიშნება UIP400MTP-ით მიკროპლატის ულტრაბგერით დამუშავებას, ბურთულებით მექანიკურ დაშლასა (Precellys®) და ულტრაბგერით აბაზანაში დამუშავებას (Bioruptor®) შორის, რაც აჩვენებს შესანიშნავ რაოდენობრივ თანხვედრას. ეს შედეგები ადასტურებს, რომ მიკროპლატაზე დაფუძნებული ულტრაბგერითი დამუშავება ინარჩუნებს პეპტიდების ფარდობით სიუხვეს და სრულად თავსებადია რაოდენობრივი პროტეომიკისა და ტერმინომიკის ანალიზებთან.
კვლევა და გრაფიკა: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

მაღალი გამეორებადობა რაოდენობრივ პროტეომიკაში

კვლევაში ასევე აღნიშნულია მაღალი რაოდენობრივი გამეორებადობა ექსტრაქციის მეთოდებს შორის. პეპტიდების ინტენსივობების პირსონის კორელაციის ანალიზმა აჩვენა ძლიერი თანხვედრა UIP400MTP-ით დამუშავებულ ნიმუშებსა და ბურთულებით მექანიკური დაშლით ან ულტრაბგერით აბაზანაში დამუშავებით მომზადებულ ნიმუშებს შორის; კორელაციის კოეფიციენტები ჩვეულებრივ აღემატება 0,95-ს.
ეს დასკვნები ადასტურებს, რომ ულტრაბგერითი მიკროპლატის სონიკაცია ინარჩუნებს პეპტიდების ფარდობით სიუხვეს, რის გამოც ის კარგად შეეფერება დიფერენციალურ პროტეომიკას, TMT-ზე დაფუძნებულ მულტიპლექსირებასა და დაავადებებზე ორიენტირებულ კვლევებს, რომლებიც მოითხოვენ ზუსტ რაოდენობრივ შედარებებს.

იდენტიფიცირებული პეპტიდური პრეკურსორების რაოდენობა სპეციფიკურობისა და ექსტრაქციის მეთოდის მიხედვით
ფერმენტული სპეციფიკურობის მიხედვით კლასიფიცირებული იდენტიფიცირებული პეპტიდური პრეკურსორების რაოდენობის შედარება (სრულად სპეციფიკური, C-ტერმინალური ნახევრად სპეციფიკური და N-ტერმინალური ნახევრად სპეციფიკური) ცილების ექსტრაქციის სამ მეთოდს შორის: ბურთულებით მექანიკური დაშლა (Precellys®), ულტრაბგერით აბაზანაში დამუშავება (Bioruptor®) და მიკროპლატის ულტრაბგერითი დამუშავება UIP400MTP-ის გამოყენებით. მონაცემები წარმოდგენილია ველური ტიპის (WT) და ნოკ-აუთ (KO) თაგვების თირკმლის ნიმუშების ბიოლოგიური რეპლიკატებისთვის. შედეგები აჩვენებს პროტეომის შედარებად დაფარვასა და პეპტიდების სპეციფიკურობის მსგავს განაწილებას ექსტრაქციის ყველა მეთოდში, რაც მიუთითებს, რომ UIP400MTP-ზე დაფუძნებული მიკროპლატის სონიკაცია უზრუნველყოფს ცილების ეფექტურ ექსტრაქციას არასპეციფიკური პროტეოლიზური გახლეჩის გაზრდის გარეშე.
კვლევა და გრაფიკა: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


მაღალი გამტარუნარიანობისა და სტანდარტიზებული პროტეომიკის სამუშაო პროცესების უზრუნველყოფა

ულტრაბგერითი ენერგიის უკონტაქტო მიწოდებისა და მთლიანი 96-ფოსოიანი პლატების პარალელური დამუშავების კომბინაციით, UIP400MTP უზრუნველყოფს მაღალი გამტარუნარიანობის, სტანდარტიზებულ და ავტომატიზაციასთან თავსებად ნიმუშების მომზადებას. გამოქვეყნებულ კვლევაში სისტემა წარმატებით ინტეგრირდა DIA-ს მხარდაჭერის მქონე, TMT-ით მონიშნულ პროტეომიკის სამუშაო პროცესში, რომელიც გამოყენებული იყო თირკმლის პოლიცისტური დაავადების თაგვის მოდელზე.
ავტორები ასკვნიან, რომ მიკროპლატის ულტრაბგერითი დამუშავება სრულად თავსებადია თანამედროვე shotgun პროტეომიკასთან და შესაძლებელს ხდის ენდოგენური პროტეოლიზის ანალიზს შრომატევადი ბიოქიმიური გამდიდრების ეტაპების საჭიროების გარეშე.

მეცნიერულად დადასტურებული გადაწყვეტილებებისადმი ერთგულება

“UIP400MTP-ის ჩართვა მკაცრ, რეცენზირებულ შედარებით კვლევაში ხაზს უსვამს Hielscher Ultrasonics-ის ერთგულებას, უზრუნველყოს მეცნიერულად დადასტურებული ნიმუშების მომზადების ტექნოლოგიები,” თქვა კომპანიის წარმომადგენელმა. “დამოუკიდებელი ვალიდაცია მოთხოვნად პროტეომიკის სამუშაო პროცესებში აუცილებელია ლაბორატორიებისთვის, რომლებიც ეძებენ მყარ, გამეორებად და მასშტაბირებად გადაწყვეტილებებს.”
სრული კვლევა ხელმისაწვდომია ღია წვდომის პუბლიკაციის სახით ჟურნალში Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

მრავალფოსოიანი პლატის სონიკატორ UIP400MTP-ის შესახებ ინფორმაცია იხილეთ აქ!