Mikroplattssonikator validerad i sakkunniggranskad proteomikstudie

Hielscher Ultrasonics meddelar att företagets ultraljudssonikator för mikroplattor, UIP400MTP, framgångsrikt har validerats i en sakkunniggranskad jämförande proteomikstudie publicerad i Proteomics (2024). Studien visar att ultraljudsbaserad provberedning i mikroplattor ger reproducerbara proteinextrakt av hög kvalitet som är fullt kompatibla med avancerade arbetsflöden för shotgun-proteomik och terminomik.

Publikationen ”TermineR: Extraktion av information om endogen proteolytisk bearbetning från shotgun-proteomikdata” presenterar ett nytt bioinformatiskt ramverk för analys av endogen proteolys direkt från standarddataset från masspektrometri. Som en del av metodvalideringen jämförde författarna tre vanligt förekommande tekniker för vävnadshomogenisering: kulhomogenisering (Precellys), ultraljudsbehandling i bad (Bioruptor) och ultraljudsbehandling av mikroplattor med UIP400MTP.

Jämförbar proteomtäckning utan artificiell proteolys

Ett centralt mål med den jämförande studien var att bedöma om olika extraktionsmetoder påverkar identifieringen och kvantifieringen av semispecifika peptider, vilka är avgörande för studier av endogen proteolytisk bearbetning. Resultaten visar att ultraljudsextraktion med UIP400MTP ger en proteomtäckning som är jämförbar med etablerade mekaniska sönderdelningsmetoder, samtidigt som andelarna fullt specifika och semispecifika peptider förblir konsekventa.
Av särskild betydelse är att data visar att ultraljudsbehandling av mikroplattor med hög effekt inte orsakar artificiell proteinklyvning, vilket bemöter en vanlig farhåga inom terminomik och analys av semispecifika peptider. Detta bekräftar att UIP400MTP ger effektiv sönderdelning av prover samtidigt som biologiskt betydelsefulla proteolytiska signaturer bevaras.

Kvantitativ reproducerbarhet för semispecifika peptider mellan extraktionsmetoder –
Värmekartor över Pearson-korrelationer för log2-transformerade intensiteter hos semispecifika peptider, med jämförelser av olika proteinextraktionsmetoder för vildtypsprover (WT, vänster) och knockoutprover (KO, höger). Höga korrelationskoefficienter (vanligen ≥0,95) observeras mellan ultraljudsbehandling av mikroplattor med UIP400MTP, kulhomogenisering (Precellys®) och ultraljudsbehandling i bad (Bioruptor®), vilket visar utmärkt kvantitativ överensstämmelse. Dessa resultat bekräftar att ultraljudsbehandling av mikroplattor bevarar peptidernas relativa förekomst och är fullt kompatibel med kvantitativa proteomik- och terminomikanalyser.
Studie och grafik: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Hög reproducerbarhet inom kvantitativ proteomik

Studien rapporterar även hög kvantitativ reproducerbarhet mellan extraktionsmetoder. Pearson-korrelationsanalyser av peptidintensiteter visade stark överensstämmelse mellan prover som behandlats med UIP400MTP och prover som beretts med kulhomogenisering eller ultraljudsbehandling i bad, med korrelationskoefficienter som vanligen översteg 0,95.
Dessa resultat bekräftar att ultraljudsbehandling av mikroplattor bevarar peptidernas relativa förekomst, vilket gör metoden väl lämpad för differentiell proteomik, TMT-baserad multiplexering och sjukdomsinriktade studier som kräver precisa kvantitativa jämförelser.

Antal identifierade peptidprekursorer efter specificitet och extraktionsmetod
Jämförelse av antalet identifierade peptidprekursorer klassificerade efter enzymatisk specificitet (fullt specifika, C-terminalt semispecifika och N-terminalt semispecifika) mellan tre proteinextraktionsmetoder: kulhomogenisering (Precellys®), ultraljudsbehandling i bad (Bioruptor®) och ultraljudsbehandling av mikroplattor med UIP400MTP. Data visas för biologiska replikat av njurprover från vildtypsmöss (WT) och knockoutmöss (KO). Resultaten visar jämförbar proteomtäckning och liknande fördelningar av peptidspecificiteter för samtliga extraktionsmetoder, vilket tyder på att ultraljudsbehandling av mikroplattor med UIP400MTP ger effektiv proteinextraktion utan att öka ospecifik proteolytisk klyvning.
Studie och grafik: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Möjliggör standardiserade proteomikarbetsflöden med hög provgenomströmning

Genom att kombinera kontaktfri överföring av ultraljudsenergi med parallell behandling av hela 96-brunnsplattor stöder UIP400MTP standardiserad och automationskompatibel provberedning med hög provgenomströmning. I den publicerade studien integrerades systemet framgångsrikt i ett proteomikarbetsflöde med DIA och TMT-märkning som tillämpades på en musmodell för polycystisk njursjukdom.
Författarna drar slutsatsen att ultraljudsbehandling av mikroplattor är fullt kompatibel med modern shotgun-proteomik och möjliggör analys av endogen proteolys utan behov av arbetskrävande biokemiska anrikningssteg.

Engagemang för vetenskapligt validerade lösningar

”Att UIP400MTP ingår i en rigorös, sakkunniggranskad jämförande studie understryker Hielscher Ultrasonics engagemang för att tillhandahålla vetenskapligt validerade tekniker för provberedning”, sade en representant för företaget. ”Oberoende validering i krävande proteomikarbetsflöden är avgörande för laboratorier som söker robusta, reproducerbara och skalbara lösningar.”
Den fullständiga studien finns tillgänglig som en publikation med öppen tillgång i Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Här hittar du information om sonikatorn UIP400MTP för flerbrunnsplattor!