Sonicador de microplacas validado em estudo de proteómica revisto por pares

A Hielscher Ultrasonics anuncia que o seu sonicador de microplacas ultrassónico UIP400MTP foi validado com sucesso num estudo de proteómica comparativa revisto por pares publicado na Proteomics (2024). O estudo demonstra que a preparação de amostras baseada em microplacas ultra-sónicas fornece extractos de proteínas reprodutíveis e de alta qualidade totalmente compatíveis com fluxos de trabalho avançados de proteómica e terminómica.

A publicação, “TermineR: Extrair informações sobre o processamento proteolítico endógeno a partir de dados de proteómica shotgun”introduz uma nova estrutura bioinformática para a análise da proteólise endógena diretamente a partir de conjuntos de dados de espetrometria de massa padrão. Como parte da validação do método, os autores compararam três técnicas de homogeneização de tecidos comummente utilizadas: batimento de esferas (Precellys), sonicação em banho (Bioruptor) e sonicação de microplacas por ultra-sons utilizando o UIP400MTP.

Cobertura comparável do proteoma sem proteólise artificial

Um objetivo central do estudo comparativo foi avaliar se os diferentes métodos de extração influenciam a identificação e quantificação de péptidos semi-específicos, que são críticos para o estudo do processamento proteolítico endógeno. Os resultados mostram que a extração ultra-sónica baseada em UIP400MTP atinge uma cobertura proteómica comparável aos métodos de rutura mecânica estabelecidos, mantendo simultaneamente proporções consistentes de péptidos totalmente específicos e semi-específicos.
É importante salientar que os dados demonstram que a sonicação ultra-sónica de alta potência em microplacas não introduz clivagem artificial de proteínas, o que constitui uma preocupação comum na terminómica e na análise semi-específica de péptidos. Isto confirma que o UIP400MTP proporciona uma rutura eficiente da amostra, preservando assinaturas proteolíticas biologicamente significativas.

Reprodutibilidade quantitativa de péptidos semi-específicos entre métodos de extração –
Mapas de calor de correlação de Pearson de intensidades transformadas em log2 de peptídeos semi-específicos comparando diferentes métodos de extração de proteínas para amostras de tipo selvagem (WT, esquerda) e knock-out (KO, direita). Coeficientes de correlação elevados (tipicamente ≥0,95) são observados entre UIP400MTP ultra-sons sonicação microplaca, bead batendo (Precellys®), e sonicação banho (Bioruptor®), demonstrando excelente concordância quantitativa. Estes resultados confirmam que a ultrassonografia baseada em microplacas preserva abundâncias relativas de péptidos e é totalmente compatível com proteómica quantitativa e análises terminómicas.
Estudo e gráficos: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Elevada Reprodutibilidade em 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 UIP400MTP e as preparadas com bead beating ou sonicação em banho, com coeficientes de correlação tipicamente superiores a 0,95.
Estes resultados confirmam que a sonicação ultrassónica de microplacas preserva as abundâncias relativas dos péptidos, tornando-a adequada para proteómica diferencial, multiplexagem baseada em 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 específico, semi-específico C-terminal e semi-específico N-terminal) em três métodos de extração de proteínas: batimento de esferas (Precellys®), sonicação em banho (Bioruptor®) e sonicação em microplaca ultra-sónica utilizando o UIP400MTP. Os dados são mostrados para réplicas biológicas de amostras de rim de rato 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 base no UIP400MTP proporciona uma extração eficiente de proteínas sem aumentar a clivagem proteolítica não específica.
Estudo e gráficos: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Permitir fluxos de trabalho proteómicos normalizados e de elevado rendimento

Ao combinar o fornecimento de energia ultra-sônica sem contato com o processamento paralelo de placas inteiras de 96 poços, o UIP400MTP suporta a preparação de amostras de alto rendimento, padronizadas e compatíveis com a automação. No estudo publicado, o sistema foi integrado com sucesso num fluxo de trabalho proteómico marcado com TMT e habilitado para DIA, aplicado a um modelo de rato de doença renal policística.
Os autores concluem que a ultrassonografia em microplacas é totalmente compatível com a moderna proteómica shotgun e permite a análise da proteólise endógena sem a necessidade de etapas de enriquecimento bioquímico intensivas em mão de obra.

Compromisso com soluções cientificamente validadas

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

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