Sonicador de microplacas validado num estudo de proteómica revisto por pares

A Hielscher Ultrasonics anuncia que o seu sonicador ultrassónico de microplacas UIP400MTP foi validado com sucesso num estudo comparativo de proteómica revisto por pares, publicado na revista Proteomics (2024). O estudo demonstra que a preparação ultrassónica de amostras em microplacas produz extratos proteicos reprodutíveis e de elevada qualidade, plenamente compatíveis com fluxos de trabalho avançados de proteómica shotgun e terminómica.

A publicação, “TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data”, apresenta uma nova estrutura bioinformática para a análise da proteólise endógena diretamente a partir de conjuntos de dados de espectrometria de massa convencionais. Como parte da validação do método, os autores compararam três técnicas de homogeneização de tecidos habitualmente utilizadas: agitação com esferas (Precellys), sonicação em banho (Bioruptor) e sonicação ultrassónica em microplacas com o UIP400MTP.

Cobertura comparável do proteoma sem proteólise artificial

Um objetivo central do estudo comparativo foi avaliar se diferentes métodos de extração influenciam a identificação e a quantificação de péptidos semiespecíficos, que são fundamentais para estudar o processamento proteolítico endógeno. Os resultados mostram que a extração ultrassónica com o UIP400MTP alcança uma cobertura do proteoma comparável à dos métodos de rutura mecânica estabelecidos, mantendo proporções consistentes de péptidos totalmente específicos e semiespecíficos.
É importante salientar que os dados demonstram que a sonicação ultrassónica de alta potência em microplacas não introduz clivagem artificial de proteínas, respondendo a uma preocupação comum na terminómica e na análise de péptidos semiespecíficos. Isto confirma que o UIP400MTP proporciona uma rutura eficiente das amostras, preservando as assinaturas proteolíticas biologicamente relevantes.

Reprodutibilidade quantitativa dos péptidos semiespecíficos entre métodos de extração –
Mapas de calor da correlação de Pearson das intensidades dos péptidos semiespecíficos transformadas em log2, comparando diferentes métodos de extração de proteínas para amostras de tipo selvagem (WT, à esquerda) e knock-out (KO, à direita). Observam-se coeficientes de correlação elevados (tipicamente ≥0,95) entre a sonicação ultrassónica em microplacas com o UIP400MTP, a agitação com esferas (Precellys®) e a sonicação em banho (Bioruptor®), demonstrando uma excelente concordância quantitativa. Estes resultados confirmam que a ultrassonicação em microplacas preserva as abundâncias relativas dos péptidos e é plenamente compatível com análises de proteómica quantitativa e terminómica.
Estudo e gráficos: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Elevada reprodutibilidade na proteómica quantitativa

O estudo refere ainda uma elevada reprodutibilidade quantitativa entre métodos de extração. As análises de correlação de Pearson das intensidades dos péptidos revelaram uma forte concordância entre as amostras processadas com o UIP400MTP e as preparadas por agitação com esferas ou sonicação em banho, com coeficientes de correlação tipicamente superiores a 0,95.
Estes resultados confirmam que a sonicação ultrassónica em microplacas preserva as abundâncias relativas dos péptidos, tornando-a adequada para a proteómica diferencial, a multiplexagem com TMT e estudos centrados em doenças que exigem comparações quantitativas precisas.

Número de precursores peptídicos identificados por especificidade e método de extração
Comparação do número de precursores peptídicos identificados, classificados por especificidade enzimática (totalmente específicos, semiespecíficos no terminal C e semiespecíficos no terminal N), entre três métodos de extração de proteínas: agitação com esferas (Precellys®), sonicação em banho (Bioruptor®) e sonicação ultrassónica em microplacas com o UIP400MTP. São apresentados dados de réplicas biológicas de amostras de rim de ratinhos de tipo selvagem (WT) e knock-out (KO). Os resultados demonstram uma cobertura comparável do proteoma e distribuições semelhantes das especificidades dos péptidos em todos os métodos de extração, indicando que a sonicação em microplacas com o UIP400MTP proporciona uma extração eficiente de proteínas sem aumentar a clivagem proteolítica inespecífica.
Estudo e gráficos: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Viabilizar fluxos de trabalho de proteómica padronizados e com elevada capacidade de processamento

Ao combinar a aplicação de energia ultrassónica sem contacto com o processamento paralelo de placas completas de 96 poços, o UIP400MTP permite uma preparação de amostras padronizada, compatível com a automação e com elevada capacidade de processamento. No estudo publicado, o sistema foi integrado com sucesso num fluxo de trabalho de proteómica com aquisição DIA e marcação TMT, aplicado a um modelo de doença renal poliquística em ratinhos.
Os autores concluem que a ultrassonicação em microplacas é plenamente compatível com a proteómica shotgun moderna e permite a análise da proteólise endógena sem necessidade de etapas de enriquecimento bioquímico que exigem trabalho intensivo.

Compromisso com soluções cientificamente validadas

“A inclusão do UIP400MTP num estudo comparativo rigoroso e revisto por pares sublinha o compromisso da Hielscher Ultrasonics em fornecer tecnologias de preparação de amostras cientificamente validadas”, afirmou um representante da empresa. “A validação independente em fluxos de trabalho exigentes de proteómica é essencial para os laboratórios que procuram soluções robustas, reprodutíveis e escaláveis.”
O estudo completo está disponível como publicação de acesso aberto na revista Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

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