Эффективность ультразвукового устройства для микропланшетов подтверждена в рецензируемом протеомном исследовании

Hielscher Ultrasonics сообщает, что эффективность ультразвукового устройства для микропланшетов UIP400MTP успешно подтверждена в рецензируемом сравнительном протеомном исследовании, опубликованном в журнале Proteomics (2024). Исследование показывает, что ультразвуковая подготовка образцов в микропланшетах обеспечивает получение воспроизводимых высококачественных белковых экстрактов, полностью совместимых с передовыми рабочими процессами шотган-протеомики и терминомики.

Публикация «TermineR: извлечение информации об эндогенном протеолитическом процессинге из данных шотган-протеомики» представляет новую биоинформатическую платформу для анализа эндогенного протеолиза непосредственно по стандартным наборам данных масс-спектрометрии. В рамках валидации метода авторы сравнили три широко используемых метода гомогенизации тканей: механическое разрушение с помощью шариков (Precellys), обработку ультразвуком в ванне (Bioruptor) и обработку ультразвуком в микропланшетах с помощью UIP400MTP.

Сопоставимый охват протеома без искусственного протеолиза

Основной целью сравнительного исследования было оценить, влияют ли различные методы экстракции на идентификацию и количественное определение полуспецифичных пептидов, которые имеют решающее значение для изучения эндогенного протеолитического процессинга. Результаты показывают, что ультразвуковая экстракция с помощью UIP400MTP обеспечивает охват протеома, сопоставимый с общепринятыми методами механического разрушения, сохраняя при этом стабильные соотношения полностью специфичных и полуспецифичных пептидов.
Данные демонстрируют, что обработка ультразвуком высокой мощности в микропланшетах не вызывает искусственного расщепления белков, что снимает распространённые опасения в области терминомики и анализа полуспецифичных пептидов. Это подтверждает, что UIP400MTP обеспечивает эффективное разрушение образцов, сохраняя биологически значимые признаки протеолиза.

Количественная воспроизводимость полуспецифичных пептидов при различных методах экстракции –
Тепловые карты корреляции Пирсона для интенсивностей полуспецифичных пептидов после log2-преобразования, позволяющие сравнить различные методы экстракции белков для образцов дикого типа (WT, слева) и нокаутных образцов (KO, справа). Между обработкой ультразвуком в микропланшетах с помощью UIP400MTP, механическим разрушением с помощью шариков (Precellys®) и обработкой ультразвуком в ванне (Bioruptor®) наблюдаются высокие коэффициенты корреляции (обычно ≥0,95), что свидетельствует об отличной согласованности количественных результатов. Эти результаты подтверждают, что обработка ультразвуком в микропланшетах сохраняет относительное содержание пептидов и полностью совместима с количественным протеомным и терминомным анализом.
Исследование и графические материалы: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Высокая воспроизводимость в количественной протеомике

В исследовании также отмечается высокая количественная воспроизводимость при различных методах экстракции. Анализ корреляции Пирсона для интенсивностей пептидов выявил высокую согласованность между образцами, обработанными с помощью UIP400MTP, и образцами, подготовленными посредством механического разрушения с помощью шариков или обработки ультразвуком в ванне; коэффициенты корреляции обычно превышали 0,95.
Эти результаты подтверждают, что обработка ультразвуком в микропланшетах сохраняет относительное содержание пептидов, благодаря чему она хорошо подходит для дифференциальной протеомики, мультиплексирования на основе TMT и исследований заболеваний, требующих точных количественных сравнений.

Количество идентифицированных пептидных прекурсоров в зависимости от специфичности и метода экстракции
Сравнение количества идентифицированных пептидных прекурсоров, классифицированных по ферментативной специфичности (полностью специфичные, C-концевые полуспецифичные и N-концевые полуспецифичные), при использовании трёх методов экстракции белков: механического разрушения с помощью шариков (Precellys®), обработки ультразвуком в ванне (Bioruptor®) и обработки ультразвуком в микропланшетах с помощью UIP400MTP. Представлены данные биологических повторностей образцов почек мышей дикого типа (WT) и нокаутных мышей (KO). Результаты демонстрируют сопоставимый охват протеома и сходные распределения пептидов по специфичности при всех методах экстракции, что указывает на то, что обработка ультразвуком в микропланшетах с помощью UIP400MTP обеспечивает эффективную экстракцию белков без увеличения неспецифического протеолитического расщепления.
Исследование и графические материалы: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Обеспечение высокопроизводительных и стандартизированных протеомных рабочих процессов

Сочетая бесконтактную передачу ультразвуковой энергии с параллельной обработкой целых 96-луночных планшетов, UIP400MTP обеспечивает высокопроизводительную, стандартизированную и совместимую с автоматизацией подготовку образцов. В опубликованном исследовании система была успешно интегрирована в протеомный рабочий процесс с использованием DIA и маркировки TMT, применённый к мышиной модели поликистозной болезни почек.
Авторы заключают, что обработка ультразвуком в микропланшетах полностью совместима с современной шотган-протеомикой и позволяет анализировать эндогенный протеолиз без необходимости в трудоёмких этапах биохимического обогащения.

Приверженность научно подтверждённым решениям

«Включение UIP400MTP в строгое рецензируемое сравнительное исследование подчёркивает приверженность Hielscher Ultrasonics предоставлению научно подтверждённых технологий подготовки образцов, – заявил представитель компании. – Независимая валидация в протеомных рабочих процессах с высокими требованиями необходима лабораториям, которым нужны надёжные, воспроизводимые и масштабируемые решения».
Полный текст исследования доступен в виде публикации с открытым доступом в журнале Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Информацию об ультразвуковом устройстве UIP400MTP для многолуночных планшетов можно найти здесь!