Mikroplatīšu sonikators apstiprināts recenzētā proteomikas pētījumā

Hielscher Ultrasonics paziņo, ka tās UIP400MTP ultraskaņas mikrotīkla sonikators ir veiksmīgi validēts salīdzinošajā proteomikas pētījumā, kas publicēts Proteomics (2024). Pētījums pierāda, ka paraugu sagatavošana, izmantojot ultraskaņas mikroplates, nodrošina reproducējamus, augstas kvalitātes olbaltumvielu ekstraktus, kas ir pilnībā saderīgi ar modernām proteomikas un terminomikas darba plūsmām.

Publikācija, “TermineR: informācijas iegūšana par endogēno proteolītisko apstrādi no proteomikas datiem”, ievieš jaunu bioinformātikas sistēmu endogēnās proteolīzes analīzei tieši no standarta masspektrometrijas datu kopām. Kā daļu no metodes validācijas autori salīdzināja trīs plaši izmantotās audu homogenizācijas metodes: lodīšu sitienu (Precellys), sonikāciju vannā (Bioruptor) un ultraskaņas mikroplatīšu sonikāciju, izmantojot UIP400MTP.

Salīdzināms proteomu pārklājums bez mākslīgās proteolīzes

Galvenais salīdzinošā pētījuma mērķis bija novērtēt, vai dažādas ekstrakcijas metodes ietekmē daļēji specifisku peptīdu identifikāciju un kvantitatīvo noteikšanu, kas ir ļoti svarīgi endogēnās proteolītiskās apstrādes izpētei. Rezultāti liecina, ka ar ultraskaņas ekstrakciju, kas balstīta uz UIP400MTP, tiek panākts proteomu pārklājums, kas ir salīdzināms ar jau atzītajām mehāniskās izjaukšanas metodēm, vienlaikus saglabājot konsekventu pilnībā specifisku un daļēji specifisku peptīdu proporciju.
Svarīgi ir tas, ka iegūtie dati parāda, ka lieljaudas ultraskaņas mikroplatīšu sonikācija nerada mākslīgu olbaltumvielu šķelšanos, tādējādi risinot bieži sastopamu problēmu terminomikas un daļēji specifisku peptīdu analīzes jomā. Tas apstiprina, ka UIP400MTP nodrošina efektīvu parauga sadalīšanu, vienlaikus saglabājot bioloģiski nozīmīgas proteolītiskās pazīmes.

Daļēji specifisku peptīdu kvantitatīva reproducējamība dažādās ekstrakcijas metodēs –
Pīrsona korelācijas siltuma kartes ar log2-transformētu pusspecifisko peptīdu intensitāti, salīdzinot dažādas olbaltumvielu ekstrakcijas metodes savvaļas tipa (WT, pa kreisi) un izslēgtajiem (KO, pa labi) paraugiem. Augsti korelācijas koeficienti (parasti ≥ 0,95) ir novēroti starp UIP400MTP ultraskaņas mikroplatīšu sonikāciju, lodīšu sitienu (Precellys®) un sonikāciju vannā (Bioruptor®), kas liecina par lielisku kvantitatīvo atbilstību. Šie rezultāti apstiprina, ka ultraskaņošana uz mikroplatēm saglabā relatīvo peptīdu daudzumu un ir pilnībā saderīga ar kvantitatīvās proteomikas un terminomikas analīzēm.
Pētījums un grafikas: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Augsta reproducējamība kvantitatīvajā proteomikā

Turklāt pētījumā tika ziņots par augstu kvantitatīvo reproducējamību dažādās ekstrakcijas metodēs. Pīrsona korelācijas analīze atklāja, ka peptīdu intensitātes rādītāji ir ļoti vienādi starp UIP400MTP apstrādātajiem paraugiem un paraugiem, kas sagatavoti, izmantojot lodīšu sitienu vai sonikāciju vannā, ar korelācijas koeficientiem, kas parasti pārsniedz 0,95.
Šie atklājumi apstiprina, ka ultraskaņas mikroplatīšu sonikācija saglabā relatīvo peptīdu daudzumu, padarot to labi piemērotu diferenciālajai proteomikai, uz TMT balstītai multipleksēšanai un uz slimībām vērstiem pētījumiem, kuros nepieciešami precīzi kvantitatīvi salīdzinājumi.

Identificēto peptīdu prekursoru skaits pēc specifiskuma un ekstrakcijas metodes
Identificēto peptīdu prekursoru skaita salīdzinājums, kas klasificēti pēc enzīmu specifiskuma (pilnīgi specifiski, C-termināli daļēji specifiski un N-termināli daļēji specifiski), izmantojot trīs olbaltumvielu ekstrakcijas metodes: pērlīšu sitienu (Precellys®), sonikāciju vannā (Bioruptor®) un ultraskaņas mikroplates sonikāciju, izmantojot UIP400MTP. Dati parādīti bioloģiskajiem atkārtojumiem no savvaļas tipa (WT) un nokautētās (KO) peles nieru paraugiem. Rezultāti liecina par salīdzināmu proteomu pārklājumu un līdzīgu peptīdu specifiskuma sadalījumu visās ekstrakcijas metodēs, norādot, ka uz UIP400MTP balstīta mikroplatīšu sonikācija nodrošina efektīvu proteīnu ekstrakciju, nepalielinot nespecifisku proteolītisku šķelšanu.
Pētījums un grafikas: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Augstas veiktspējas un standartizētu proteomikas darba plūsmu nodrošināšana

Apvienojot bezkontakta ultraskaņas enerģijas piegādi ar paralēlu visu 96 iedobju plašu apstrādi, UIP400MTP nodrošina augstas veiktspējas, standartizētu un ar automatizāciju saderīgu paraugu sagatavošanu. Publicētajā pētījumā sistēma tika veiksmīgi integrēta DIA iespējotā, ar TMT marķētā proteomikas darba plūsmā, ko piemēroja peļu policistiskas nieru slimības modelim.
Autori secina, ka mikroplatīšu ultraskaņošana ir pilnībā saderīga ar moderno "shotgun" proteomiku un ļauj analizēt endogēno proteolīzi bez darbietilpīgiem bioķīmiskās bagātināšanas soļiem.

Apņemšanās rast zinātniski apstiprinātus risinājumus

“UIP400MTP iekļaušana stingrā, salīdzinošā, recenzētā salīdzinošajā pētījumā uzsver Hielscher Ultrasonics’ apņemšanās nodrošināt zinātniski apstiprinātas paraugu sagatavošanas tehnoloģijas,” teica uzņēmuma pārstāvis. “Neatkarīga validācija sarežģītās proteomikas darba plūsmās ir būtiska laboratorijām, kas meklē stabilus, reproducējamus un mērogojamus risinājumus.”
Pilns pētījums ir pieejams kā brīvpieejas publikācija žurnālā Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Informāciju par daudznodalījumu plates sonikatoru UIP400MTP meklējiet šeit!