Sonikátor mikrotitračných platničiek validovaný v recenzovanej proteomickej štúdii

Hielscher Ultrasonics oznamuje, že jeho ultrazvukový sonikátor mikrotitračných platničiek UIP400MTP bol úspešne validovaný v recenzovanej porovnávacej proteomickej štúdii publikovanej v časopise Proteomics (2024). Štúdia preukazuje, že ultrazvuková príprava vzoriek v mikrotitračných platničkách poskytuje reprodukovateľné, vysokokvalitné proteínové extrakty plne kompatibilné s pokročilými pracovnými postupmi shotgun proteomiky a terminomiky.

Publikácia „TermineR: Získavanie informácií o endogénnom proteolytickom spracovaní z údajov shotgun proteomiky“ predstavuje nový bioinformatický rámec na analýzu endogénnej proteolýzy priamo zo štandardných súborov údajov hmotnostnej spektrometrie. V rámci validácie metódy autori porovnali tri bežne používané techniky homogenizácie tkanív: mechanické rozrušovanie guľôčkami (Precellys), sonikáciu v ultrazvukovom kúpeli (Bioruptor) a ultrazvukovú sonikáciu mikrotitračných platničiek pomocou UIP400MTP.

Porovnateľné pokrytie proteómu bez umelej proteolýzy

Hlavným cieľom porovnávacej štúdie bolo posúdiť, či rôzne extrakčné metódy ovplyvňujú identifikáciu a kvantifikáciu semišpecifických peptidov, ktoré sú kľúčové pre skúmanie endogénneho proteolytického spracovania. Výsledky ukazujú, že ultrazvuková extrakcia pomocou UIP400MTP dosahuje pokrytie proteómu porovnateľné so zavedenými metódami mechanického rozrušovania, pričom zachováva konzistentné podiely plne špecifických a semišpecifických peptidov.
Údaje predovšetkým preukazujú, že vysokovýkonná ultrazvuková sonikácia mikrotitračných platničiek nespôsobuje umelé štiepenie proteínov, čím reagujú na častú obavu v terminomike a analýze semišpecifických peptidov. To potvrdzuje, že UIP400MTP zabezpečuje účinné rozrušovanie vzoriek pri zachovaní biologicky významných proteolytických profilov.

Kvantitatívna reprodukovateľnosť semišpecifických peptidov naprieč extrakčnými metódami –
Teplotné mapy Pearsonových korelácií intenzít semišpecifických peptidov transformovaných pomocou log2, ktoré porovnávajú rôzne metódy extrakcie proteínov pri vzorkách divokého typu (WT, vľavo) a vzorkách s vyradeným génom (KO, vpravo). Medzi ultrazvukovou sonikáciou mikrotitračných platničiek pomocou UIP400MTP, mechanickým rozrušovaním guľôčkami (Precellys®) a sonikáciou v ultrazvukovom kúpeli (Bioruptor®) sa pozorujú vysoké korelačné koeficienty (zvyčajne ≥0,95), ktoré preukazujú vynikajúcu kvantitatívnu zhodu. Tieto výsledky potvrdzujú, že ultrazvukové ošetrenie v mikrotitračných platničkách zachováva relatívne zastúpenie peptidov a je plne kompatibilné s kvantitatívnymi proteomickými a terminomickými analýzami.
Štúdia a grafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Vysoká reprodukovateľnosť v kvantitatívnej proteomike

Štúdia ďalej uvádza vysokú kvantitatívnu reprodukovateľnosť naprieč extrakčnými metódami. Analýzy Pearsonových korelácií intenzít peptidov odhalili vysokú zhodu medzi vzorkami spracovanými pomocou UIP400MTP a vzorkami pripravenými mechanickým rozrušovaním guľôčkami alebo sonikáciou v ultrazvukovom kúpeli, pričom korelačné koeficienty zvyčajne presahovali 0,95.
Tieto zistenia potvrdzujú, že ultrazvuková sonikácia mikrotitračných platničiek zachováva relatívne zastúpenie peptidov, vďaka čomu je veľmi vhodná pre diferenciálnu proteomiku, multiplexovanie založené na TMT a štúdie zamerané na ochorenia, ktoré vyžadujú presné kvantitatívne porovnania.

Počet identifikovaných peptidových prekurzorov podľa špecificity a extrakčnej metódy
Porovnanie počtu identifikovaných peptidových prekurzorov klasifikovaných podľa enzymatickej špecificity (plne špecifické, C-terminálne semišpecifické a N-terminálne semišpecifické) pri troch metódach extrakcie proteínov: mechanickom rozrušovaní guľôčkami (Precellys®), sonikácii v ultrazvukovom kúpeli (Bioruptor®) a ultrazvukovej sonikácii mikrotitračných platničiek pomocou UIP400MTP. Zobrazené sú údaje pre biologické replikáty vzoriek obličiek myší divokého typu (WT) a myší s vyradeným génom (KO). Výsledky preukazujú porovnateľné pokrytie proteómu a podobné rozdelenia špecificity peptidov pri všetkých extrakčných metódach, čo naznačuje, že sonikácia mikrotitračných platničiek pomocou UIP400MTP zabezpečuje účinnú extrakciu proteínov bez zvýšenia nešpecifického proteolytického štiepenia.
Štúdia a grafika: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Umožnenie vysokokapacitných a štandardizovaných proteomických pracovných postupov

Kombináciou bezkontaktného prenosu ultrazvukovej energie s paralelným spracovaním celých 96-jamkových platničiek podporuje UIP400MTP vysokokapacitnú, štandardizovanú prípravu vzoriek kompatibilnú s automatizáciou. V publikovanej štúdii bol systém úspešne integrovaný do proteomického pracovného postupu využívajúceho DIA a značenie TMT, ktorý bol aplikovaný na myšací model polycystického ochorenia obličiek.
Autori dospeli k záveru, že ultrazvukové ošetrenie mikrotitračných platničiek je plne kompatibilné s modernou shotgun proteomikou a umožňuje analýzu endogénnej proteolýzy bez potreby pracovne náročných krokov biochemického obohacovania.

Záväzok poskytovať vedecky validované riešenia

„Zahrnutie UIP400MTP do dôkladnej, recenzovanej porovnávacej štúdie zdôrazňuje záväzok spoločnosti Hielscher Ultrasonics poskytovať vedecky validované technológie prípravy vzoriek,“ uviedol zástupca spoločnosti. „Nezávislá validácia v náročných proteomických pracovných postupoch je nevyhnutná pre laboratóriá, ktoré hľadajú robustné, reprodukovateľné a škálovateľné riešenia.“
Úplná štúdia je dostupná ako publikácia s otvoreným prístupom v časopise Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Informácie o sonikátore viacjamkových platničiek UIP400MTP nájdete tu!