Sonikator za mikroplošče potrjen v recenzirani študiji o proteomiki

Hielscher Ultrasonics sporoča, da je bil njegov ultrazvočni sonikator za mikroplošče UIP400MTP uspešno potrjen v recenzirani primerjalni študiji proteomike, objavljeni v Proteomiki (2024). Študija dokazuje, da ultrazvočna priprava vzorcev na mikroploščah zagotavlja reproduktibilne, visokokakovostne proteinske ekstrakte, ki so popolnoma združljivi z naprednimi delovnimi postopki strelske proteomike in terminomike.

Publikacija, “TermineR: Pridobivanje informacij o endogeni proteolitični obdelavi iz podatkov strelne proteomike”uvaja nov bioinformatični okvir za analizo endogene proteolize neposredno iz standardnih podatkovnih nizov masne spektrometrije. Kot del validacije metode so avtorji primerjali tri pogosto uporabljene tehnike homogenizacije tkiv: stepanje kroglic (Precellys), sonikacijo v kopeli (Bioruptor) in ultrazvočno sonikacijo mikroplošč z uporabo UIP400MTP.

Primerljiva pokritost proteomov brez umetne proteolize

Osrednji cilj primerjalne študije je bil oceniti, ali različne metode ekstrakcije vplivajo na identifikacijo in kvantifikacijo polspecifičnih peptidov, ki so ključni za preučevanje endogene proteolitične obdelave. Rezultati kažejo, da ultrazvočna ekstrakcija na podlagi UIP400MTP doseže pokritost proteoma, ki je primerljiva z uveljavljenimi metodami mehanskega lomljenja, pri tem pa ohranja konsistentne deleže popolnoma specifičnih in polspecifičnih peptidov.
Pomembno je, da podatki dokazujejo, da ultrazvočna sonikacija mikroplošč z visoko močjo ne povzroča umetnega cepljenja beljakovin, kar je pogosta težava pri terminomiki in polspecifični analizi peptidov. To potrjuje, da UIP400MTP zagotavlja učinkovito prekinitev vzorca, pri čemer ohranja biološko pomembne proteolitične podpise.

Količinska ponovljivost polspecifičnih peptidov pri različnih ekstrakcijskih metodah –
Pearsonove korelacijske toplotne karte log2-transformiranih intenzitet polspecifičnih peptidov, ki primerjajo različne metode ekstrakcije beljakovin za vzorce divjega tipa (WT, levo) in knock-out (KO, desno). Visoki korelacijski koeficienti (običajno ≥0,95) so opazni med ultrazvočno sonikacijo mikroplošč UIP400MTP, zbijanjem kroglic (Precellys®) in sonikacijo v kopeli (Bioruptor®), kar kaže na odlično kvantitativno skladnost. Ti rezultati potrjujejo, da ultrazvočno obsevanje mikrotitrskih plošč ohranja relativno količino peptidov in je popolnoma združljivo s kvantitativnimi proteomskimi in terminomskimi analizami.
Študija in grafike: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Visoka obnovljivost v kvantitativni proteomiki

Študija poroča tudi o visoki količinski ponovljivosti pri različnih metodah ekstrakcije. Pearsonove korelacijske analize intenzivnosti peptidov so pokazale močno ujemanje med vzorci, obdelanimi z UIP400MTP, in vzorci, pripravljenimi s stepanjem kroglic ali sonikacijo v kopeli, pri čemer so korelacijski koeficienti običajno presegali 0,95.
Te ugotovitve potrjujejo, da ultrazvočna sonikacija mikroplošč ohranja relativno količino peptidov, zato je primerna za diferencialno proteomiko, multipleksiranje na osnovi TMT in študije, osredotočene na bolezni, ki zahtevajo natančne kvantitativne primerjave.

Število identificiranih predhodnikov peptidov glede na specifičnost in metodo ekstrakcije
Primerjava števila identificiranih peptidnih predhodnikov, razvrščenih glede na encimsko specifičnost (popolnoma specifični, C-terminalni polspecifični in N-terminalni polspecifični) pri treh metodah ekstrakcije beljakovin: stepanje kroglic (Precellys®), sonikacija v kopeli (Bioruptor®) in ultrazvočna sonikacija mikroplošč z uporabo UIP400MTP. Podatki so prikazani za biološke ponovitve iz vzorcev mišjih ledvic divjega tipa (WT) in knock-out (KO). Rezultati kažejo primerljivo pokritost proteoma in podobno porazdelitev specifičnosti peptidov pri vseh metodah ekstrakcije, kar kaže na to, da sonikacija mikroplošč z UIP400MTP zagotavlja učinkovito ekstrakcijo beljakovin brez povečanja nespecifičnega proteolitičnega cepljenja.
Študija in grafike: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Omogočanje visoko zmogljivih in standardiziranih proteomskih delovnih postopkov

S kombinacijo brezkontaktnega ultrazvočnega dovajanja energije in vzporedne obdelave celotnih 96-delčnih plošč UIP400MTP podpira visoko zmogljivo, standardizirano in z avtomatizacijo združljivo pripravo vzorcev. V objavljeni študiji je bil sistem uspešno vključen v delovni postopek proteomike z oznako TMT, ki je bil uporabljen na mišjem modelu policistične bolezni ledvic.
Avtorji zaključujejo, da je ultrazvočna obdelava mikroplošč popolnoma združljiva s sodobno strelsko proteomiko in omogoča analizo endogene proteolize brez delovno intenzivnih biokemičnih postopkov obogatitve.

Zavezanost k znanstveno potrjenim rešitvam

“Vključitev UIP400MTP v strogo, strokovno pregledano primerjalno študijo poudarja Hielscher Ultrasonics’ zavezanost k zagotavljanju znanstveno potrjenih tehnologij za pripravo vzorcev,” je povedal predstavnik podjetja. “Neodvisno potrjevanje v zahtevnih delovnih postopkih proteomike je bistvenega pomena za laboratorije, ki iščejo zanesljive, ponovljive in razširljive rešitve.”
Celotna študija je na voljo kot odprta objava v reviji Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Informacije o sonikatorju UIP400MTP za plošče z več vdolbinicami najdete tukaj!