Sonicator pentru microplăci validat într-un studiu de proteomică evaluat inter pares

Hielscher Ultrasonics anunță că sonicatorul cu ultrasunete pentru microplăci UIP400MTP a fost validat cu succes într-un studiu comparativ de proteomică evaluat inter pares, publicat în Proteomics (2024). Studiul demonstrează că prepararea probelor cu ultrasunete pe microplăci oferă extracte proteice reproductibile, de înaltă calitate, pe deplin compatibile cu fluxurile de lucru avansate de proteomică shotgun și terminomică.

Publicația „TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data” introduce un nou cadru bioinformatic pentru analiza proteolizei endogene direct din seturi standard de date de spectrometrie de masă. Ca parte a validării metodei, autorii au comparat trei tehnici de omogenizare a țesuturilor utilizate frecvent: agitarea cu bile (bead beating, Precellys), sonicarea în baie (Bioruptor) și sonicarea cu ultrasunete pe microplăci folosind UIP400MTP.

Acoperire comparabilă a proteomului, fără proteoliză artificială

Un obiectiv central al studiului comparativ a fost să evalueze dacă diferitele metode de extracție influențează identificarea și cuantificarea peptidelor semispecifice, care sunt esențiale pentru studierea procesării proteolitice endogene. Rezultatele arată că extracția cu ultrasunete bazată pe UIP400MTP atinge o acoperire a proteomului comparabilă cu cea a metodelor consacrate de dezintegrare mecanică, menținând totodată proporții constante de peptide complet specifice și semispecifice.
Este important de subliniat că datele demonstrează că sonicarea cu ultrasunete de mare putere pe microplăci nu introduce clivaje proteice artificiale, răspunzând astfel unei preocupări frecvente în terminomică și în analiza peptidelor semispecifice. Aceasta confirmă că UIP400MTP asigură o dezintegrare eficientă a probelor, păstrând totodată semnăturile proteolitice relevante din punct de vedere biologic.

Reproductibilitatea cantitativă a peptidelor semispecifice între metodele de extracție –
Hărți termice ale corelației Pearson pentru intensitățile transformate log2 ale peptidelor semispecifice, comparând diferite metode de extracție a proteinelor pentru probe de tip sălbatic (WT, stânga) și knock-out (KO, dreapta). Între sonicarea cu ultrasunete pe microplăci cu UIP400MTP, agitarea cu bile (bead beating, Precellys®) și sonicarea în baie (Bioruptor®) se observă coeficienți de corelație ridicați (de regulă ≥0,95), demonstrând o concordanță cantitativă excelentă. Aceste rezultate confirmă că ultrasonicarea pe microplăci păstrează abundențele relative ale peptidelor și este pe deplin compatibilă cu analizele cantitative de proteomică și terminomică.
Studiu și grafice: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Reproductibilitate ridicată în proteomica cantitativă

Studiul raportează, de asemenea, o reproductibilitate cantitativă ridicată între metodele de extracție. Analizele de corelație Pearson ale intensităților peptidelor au relevat o concordanță puternică între probele procesate cu UIP400MTP și cele preparate prin agitare cu bile (bead beating) sau prin sonicare în baie, cu coeficienți de corelație care depășesc de regulă 0,95.
Aceste constatări confirmă că sonicarea cu ultrasunete pe microplăci păstrează abundențele relative ale peptidelor, ceea ce o face foarte potrivită pentru proteomica diferențială, multiplexarea bazată pe TMT și studiile axate pe boli care necesită comparații cantitative precise.

Numărul de precursori peptidici identificați, în funcție de specificitate și metoda de extracție
Comparația numărului de precursori peptidici identificați, clasificați după specificitatea enzimatică (complet specifici, semispecifici C-terminal și semispecifici N-terminal), pentru trei metode de extracție a proteinelor: agitarea cu bile (bead beating, Precellys®), sonicarea în baie (Bioruptor®) și sonicarea cu ultrasunete pe microplăci folosind UIP400MTP. Datele sunt prezentate pentru replicate biologice din probe de rinichi de șoarece de tip sălbatic (WT) și knock-out (KO). Rezultatele demonstrează o acoperire comparabilă a proteomului și distribuții similare ale specificităților peptidice pentru toate metodele de extracție, indicând că sonicarea pe microplăci bazată pe UIP400MTP asigură o extracție eficientă a proteinelor fără a crește clivajul proteolitic nespecific.
Studiu și grafice: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Fluxuri de lucru proteomice standardizate și de mare capacitate

Prin combinarea transferului fără contact al energiei ultrasonice cu procesarea în paralel a unor plăci întregi cu 96 de godeuri, UIP400MTP permite o preparare a probelor de mare capacitate, standardizată și compatibilă cu automatizarea. În studiul publicat, sistemul a fost integrat cu succes într-un flux de lucru proteomic cu marcare TMT și suport DIA, aplicat unui model murin de boală polichistică renală.
Autorii concluzionează că ultrasonicarea pe microplăci este pe deplin compatibilă cu proteomica shotgun modernă și permite analiza proteolizei endogene fără a fi nevoie de etape laborioase de îmbogățire biochimică.

Angajamentul față de soluții validate științific

„Includerea UIP400MTP într-un studiu comparativ riguros, evaluat inter pares, subliniază angajamentul Hielscher Ultrasonics de a oferi tehnologii de preparare a probelor validate științific”, a declarat un reprezentant al companiei. „Validarea independentă în fluxuri de lucru proteomice exigente este esențială pentru laboratoarele care caută soluții robuste, reproductibile și scalabile.”
Studiul complet este disponibil ca publicație cu acces liber în Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Găsiți aici informații despre sonicatorul pentru plăci cu godeuri multiple UIP400MTP!