Sonikator za mikrotitrske plošče validiran v recenzirani proteomski študiji

Hielscher Ultrasonics sporoča, da je bil njegov ultrazvočni sonikator za mikrotitrske plošče UIP400MTP uspešno validiran v recenzirani primerjalni proteomski študiji, objavljeni v reviji Proteomics (2024). Študija dokazuje, da ultrazvočna priprava vzorcev v mikrotitrskih ploščah zagotavlja ponovljive, visokokakovostne proteinske ekstrakte, ki so povsem združljivi z naprednimi delovnimi postopki proteomike shotgun in terminomike.

Publikacija »TermineR: Pridobivanje informacij o endogeni proteolitični obdelavi iz podatkov proteomike shotgun« predstavlja nov bioinformatični okvir za analizo endogene proteolize neposredno iz standardnih podatkovnih zbirk masne spektrometrije. V okviru validacije metode so avtorji primerjali tri pogosto uporabljene tehnike homogenizacije tkiva: homogenizacijo s kroglicami (Precellys), sonikacijo v kopeli (Bioruptor) in ultrazvočno sonikacijo v mikrotitrskih ploščah z napravo UIP400MTP.

Primerljiva pokritost proteoma brez umetno povzročene proteolize

Osrednji cilj primerjalne študije je bil oceniti, ali različne ekstrakcijske metode vplivajo na identifikacijo in kvantifikacijo delno specifičnih peptidov, ki so ključni za preučevanje endogene proteolitične obdelave. Rezultati kažejo, da ultrazvočna ekstrakcija z napravo UIP400MTP dosega pokritost proteoma, primerljivo z uveljavljenimi metodami mehanskega razruševanja, pri čemer ohranja dosledna razmerja med popolnoma specifičnimi in delno specifičnimi peptidi.
Podatki zlasti dokazujejo, da ultrazvočna sonikacija v mikrotitrskih ploščah z veliko močjo ne povzroča umetnega cepljenja proteinov, s čimer odgovarjajo na pogost pomislek pri terminomiki in analizi delno specifičnih peptidov. To potrjuje, da UIP400MTP zagotavlja učinkovito razruševanje vzorcev, hkrati pa ohranja biološko pomembne proteolitične podpise.

Kvantitativna ponovljivost delno specifičnih peptidov pri različnih ekstrakcijskih metodah –
Toplotni zemljevidi Pearsonove korelacije intenzitet delno specifičnih peptidov, transformiranih z log2, ki primerjajo različne metode ekstrakcije proteinov za vzorce divjega tipa (WT, levo) in vzorce z izbitim genom (KO, desno). Med ultrazvočno sonikacijo v mikrotitrskih ploščah z napravo UIP400MTP, homogenizacijo s kroglicami (Precellys®) in sonikacijo v kopeli (Bioruptor®) so opaženi visoki korelacijski koeficienti (običajno ≥0,95), kar dokazuje odlično kvantitativno ujemanje. Ti rezultati potrjujejo, da ultrazvočna obdelava v mikrotitrskih ploščah ohranja relativne količine peptidov in je povsem združljiva s kvantitativnimi proteomskimi in terminomskimi analizami.
Študija in grafični prikazi: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Visoka ponovljivost v kvantitativni proteomiki

Študija poroča tudi o visoki kvantitativni ponovljivosti pri različnih ekstrakcijskih metodah. Analize Pearsonove korelacije intenzitet peptidov so pokazale visoko stopnjo ujemanja med vzorci, obdelanimi z napravo UIP400MTP, in vzorci, pripravljenimi s homogenizacijo s kroglicami ali sonikacijo v kopeli, pri čemer so korelacijski koeficienti običajno presegali 0,95.
Te ugotovitve potrjujejo, da ultrazvočna sonikacija v mikrotitrskih ploščah ohranja relativne količine peptidov, zato je zelo primerna za diferencialno proteomiko, multipleksiranje na osnovi TMT in študije, osredotočene na bolezni, ki zahtevajo natančne kvantitativne primerjave.

Število identificiranih peptidnih prekurzorjev glede na specifičnost in ekstrakcijsko metodo
Primerjava števila identificiranih peptidnih prekurzorjev, razvrščenih glede na encimsko specifičnost (popolnoma specifični, delno specifični na C-koncu in delno specifični na N-koncu), pri treh metodah ekstrakcije proteinov: homogenizaciji s kroglicami (Precellys®), sonikaciji v kopeli (Bioruptor®) in ultrazvočni sonikaciji v mikrotitrskih ploščah z napravo UIP400MTP. Prikazani so podatki za biološke ponovitve vzorcev ledvic miši divjega tipa (WT) in miši z izbitim genom (KO). Rezultati kažejo primerljivo pokritost proteoma in podobne porazdelitve specifičnosti peptidov pri vseh ekstrakcijskih metodah, kar kaže, da sonikacija v mikrotitrskih ploščah z napravo UIP400MTP zagotavlja učinkovito ekstrakcijo proteinov brez povečanja nespecifičnega proteolitičnega cepljenja.
Študija in grafični prikazi: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Omogočanje proteomskih delovnih postopkov z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev in standardizacijo

UIP400MTP združuje brezkontaktno dovajanje ultrazvočne energije z vzporedno obdelavo celotnih plošč s 96 vdolbinicami ter tako podpira standardizirano pripravo vzorcev z visoko zmogljivostjo obdelave, združljivo z avtomatizacijo. V objavljeni študiji je bil sistem uspešno vključen v proteomski delovni postopek z uporabo DIA in označevanjem s TMT, ki je bil uporabljen pri mišjem modelu policistične bolezni ledvic.
Avtorji sklepajo, da je ultrazvočna obdelava v mikrotitrskih ploščah povsem združljiva s sodobno proteomiko shotgun in omogoča analizo endogene proteolize brez potrebe po delovno intenzivnih korakih biokemijske obogatitve.

Zavezanost znanstveno validiranim rešitvam

»Vključitev naprave UIP400MTP v temeljito, recenzirano primerjalno študijo poudarja zavezanost podjetja Hielscher Ultrasonics zagotavljanju znanstveno validiranih tehnologij za pripravo vzorcev,« je dejal predstavnik podjetja. »Neodvisna validacija v zahtevnih proteomskih delovnih postopkih je bistvena za laboratorije, ki iščejo robustne, ponovljive rešitve, katerih obseg je mogoče prilagajati.«
Celotna študija je na voljo kot prosto dostopna publikacija v reviji Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Tukaj najdete informacije o sonikatorju za plošče z več vdolbinicami UIP400MTP!