Microplate Sonicator gevalideerd in Peer-Reviewed Proteomics-onderzoek

Hielscher Ultrasonics kondigt aan dat zijn ultrasone microplaat sonicator UIP400MTP met succes is gevalideerd in een vergelijkende proteomics studie met collegiale toetsing, gepubliceerd in Proteomics (2024). De studie toont aan dat ultrasone monstervoorbereiding op basis van microplaat reproduceerbare eiwitextracten van hoge kwaliteit oplevert die volledig compatibel zijn met geavanceerde shotgun proteomics en terminomics workflows.

De publicatie, “TermineR: informatie extraheren over endogene proteolytische verwerking uit shotgun proteomics-gegevens”introduceert een nieuw bioinformatica raamwerk voor de analyse van endogene proteolyse direct vanuit standaard massaspectrometrie datasets. Als onderdeel van de methodevalidatie vergeleken de auteurs drie veelgebruikte weefselhomogenisatietechnieken: parelen (Precellys), badsonicatie (Bioruptor) en ultrasone microplaatsonicatie met behulp van de UIP400MTP.

Vergelijkbare proteoomdekking zonder kunstmatige proteolyse

Een centraal doel van de vergelijkende studie was om te beoordelen of verschillende extractiemethoden van invloed zijn op de identificatie en kwantificering van semi-specifieke peptiden, die cruciaal zijn voor het bestuderen van endogene proteolytische verwerking. De resultaten tonen aan dat ultrasone extractie op basis van UIP400MTP een proteoomdekking bereikt die vergelijkbaar is met die van gevestigde mechanische verstoringsmethoden, met behoud van consistente verhoudingen van volledig specifieke en semi-specifieke peptiden.
Belangrijk is dat de gegevens aantonen dat ultrasone microtiterplaat sonicatie met hoog vermogen geen kunstmatige eiwitsplitsing introduceert, waarmee een veelvoorkomend probleem in terminomics en semi-specifieke peptideanalyse wordt aangepakt. Dit bevestigt dat de UIP400MTP een efficiënte monsterverstoring biedt met behoud van biologisch zinvolle proteolytische handtekeningen.

Kwantitatieve reproduceerbaarheid van semi-specifieke peptiden bij verschillende extractiemethoden –
Pearson correlatie heatmaps van log2-getransformeerde intensiteiten van semi-specifieke peptiden waarbij verschillende eiwitextractiemethoden voor wild-type (WT, links) en knock-out (KO, rechts) monsters worden vergeleken. Hoge correlatiecoëfficiënten (meestal ≥0,95) worden waargenomen tussen UIP400MTP ultrasone microtiterplaat sonicatie, bead beating (Precellys®), en bad sonicatie (Bioruptor®), waaruit een uitstekende kwantitatieve overeenkomst blijkt. Deze resultaten bevestigen dat ultrasoonbehandeling op basis van microtiterplaten de relatieve overvloed aan peptiden behoudt en volledig compatibel is met kwantitatieve proteomics- en terminomicsanalyses.
Studie en grafieken: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Hoge reproduceerbaarheid in kwantitatieve proteomica

Het onderzoek meldt verder een hoge kwantitatieve reproduceerbaarheid tussen extractiemethoden. Pearson correlatie-analyses van peptide-intensiteiten toonden een sterke overeenkomst tussen UIP400MTP-verwerkte monsters en monsters die waren bereid met gebruik van bead beating of badsonicatie, met correlatiecoëfficiënten van meer dan 0,95.
Deze bevindingen bevestigen dat ultrasone sonicatie van microtiterplaten de relatieve overvloed aan peptiden bewaart, waardoor het zeer geschikt is voor differentiële proteomics, TMT-gebaseerde multiplexing en ziektegerichte studies die precieze kwantitatieve vergelijkingen vereisen.

Aantal geïdentificeerde peptide precursors per specificiteit en extractiemethode
Vergelijking van het aantal geïdentificeerde peptideprecursoren ingedeeld naar enzymspecificiteit (volledig specifiek, C-terminaal semi-specifiek en N-terminaal semi-specifiek) bij drie eiwitextractiemethoden: parelen (Precellys®), ultrasone sonicatie in bad (Bioruptor®) en ultrasone sonicatie in microplaat met de UIP400MTP. Gegevens worden getoond voor biologische herhalingen van wild-type (WT) en knock-out (KO) muizenniermonsters. De resultaten laten een vergelijkbare proteoomdekking en vergelijkbare verdeling van peptide-specificiteiten zien voor alle extractiemethoden, wat aangeeft dat UIP400MTP-gebaseerde microplaat sonicatie efficiënte eiwitextractie biedt zonder toename van niet-specifieke proteolytische splitsing.
Studie en grafieken: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Hoge doorvoer en gestandaardiseerde proteomics-workflows mogelijk maken

Door contactloze ultrasonische energietoediening te combineren met parallelle verwerking van hele 96-wells platen, ondersteunt de UIP400MTP een hoge doorvoer, gestandaardiseerde en automatiseerbare monstervoorbereiding. In het gepubliceerde onderzoek werd het systeem met succes geïntegreerd in een voor DIA geschikte, TMT-gelabelde proteomics-workflow die werd toegepast op een muismodel van polycysteuze nierziekte.
De auteurs concluderen dat ultrasone microtiterplaattechnologie volledig compatibel is met moderne shotgun proteomics en de analyse van endogene proteolyse mogelijk maakt zonder de noodzaak van arbeidsintensieve biochemische aanrijkingsstappen.

Toewijding aan wetenschappelijk gevalideerde oplossingen

“De opname van de UIP400MTP in een streng, collegiaal getoetst vergelijkend onderzoek onderstreept Hielscher Ultrasonics’ toewijding aan het leveren van wetenschappelijk gevalideerde monstervoorbereidingstechnologieën,” aldus een vertegenwoordiger van het bedrijf. “Onafhankelijke validatie in veeleisende proteomics-workflows is essentieel voor laboratoria die op zoek zijn naar robuuste, reproduceerbare en schaalbare oplossingen.”
Het volledige onderzoek is beschikbaar als open-access publicatie in Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Hier vindt u informatie over de multi-wells sonicator UIP400MTP!