Mikroplaka Sonikatörü Hakemli Bir Proteomik Çalışmasında Doğrulandı

Hielscher Ultrasonics, UIP400MTP ultrasonik mikroplaka sonikatörünün Proteomics (2024) dergisinde yayımlanan hakemli bir karşılaştırmalı proteomik çalışmasında başarıyla doğrulandığını duyuruyor. Çalışma, ultrasonik mikroplaka tabanlı numune hazırlamanın, ileri shotgun proteomiği ve terminomik iş akışlarıyla tam uyumlu, tekrarlanabilir ve yüksek kaliteli protein ekstraktları elde edilmesini sağladığını gösteriyor.

“TermineR: Shotgun proteomiği verilerinden endojen proteolitik işlenmeye ilişkin bilgilerin çıkarılması” başlıklı yayın, endojen proteolizin doğrudan standart kütle spektrometrisi veri kümelerinden analizi için yeni bir biyoinformatik çerçeve sunuyor. Yöntemin doğrulanması kapsamında yazarlar, yaygın olarak kullanılan üç doku homojenizasyon tekniğini karşılaştırdı: boncuklarla mekanik parçalama (Precellys), banyo sonikasyonu (Bioruptor) ve UIP400MTP kullanılarak ultrasonik mikroplaka sonikasyonu.

Yapay Proteoliz Olmadan Karşılaştırılabilir Proteom Kapsamı

Karşılaştırmalı çalışmanın temel amaçlarından biri, farklı ekstraksiyon yöntemlerinin, endojen proteolitik işlenmenin incelenmesi açısından kritik öneme sahip yarı özgül peptitlerin tanımlanmasını ve miktarlarının belirlenmesini etkileyip etkilemediğini değerlendirmekti. Sonuçlar, UIP400MTP tabanlı ultrasonik ekstraksiyonun, tam özgül ve yarı özgül peptitlerin oranlarını tutarlı biçimde korurken yerleşik mekanik parçalama yöntemleriyle karşılaştırılabilir bir proteom kapsamına ulaştığını gösteriyor.
Önemli bir bulgu olarak veriler, yüksek güçlü ultrasonik mikroplaka sonikasyonunun yapay protein kesilmesine yol açmadığını göstererek terminomik ve yarı özgül peptit analizindeki yaygın bir kaygıyı gideriyor. Bu durum, UIP400MTP sonikatörünün biyolojik açıdan anlamlı proteolitik izleri korurken etkin numune parçalama sağladığını doğruluyor.

Ekstraksiyon yöntemleri arasında yarı özgül peptitlerin nicel tekrarlanabilirliği –
Yabani tip (WT, solda) ve gen nakavtı (KO, sağda) numuneleri için farklı protein ekstraksiyon yöntemlerini karşılaştıran, yarı özgül peptitlerin log2 dönüşümü uygulanmış yoğunluklarına ait Pearson korelasyonu ısı haritaları. UIP400MTP ile ultrasonik mikroplaka sonikasyonu, boncuklarla mekanik parçalama (Precellys®) ve banyo sonikasyonu (Bioruptor®) arasında yüksek korelasyon katsayıları (tipik olarak ≥0,95) gözlenmekte ve bu durum mükemmel nicel uyumu göstermektedir. Bu sonuçlar, mikroplaka tabanlı ultrasonikasyonun göreli peptit bolluklarını koruduğunu ve nicel proteomik ve terminomik analizleriyle tam uyumlu olduğunu doğrulamaktadır.
Çalışma ve grafikler: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Nicel Proteomikte Yüksek Tekrarlanabilirlik

Çalışma ayrıca ekstraksiyon yöntemleri arasında yüksek nicel tekrarlanabilirlik bildiriyor. Peptit yoğunluklarının Pearson korelasyon analizleri, UIP400MTP ile işlenen numuneler ile boncuklarla mekanik parçalama veya banyo sonikasyonu kullanılarak hazırlanan numuneler arasında, tipik olarak 0,95 değerini aşan korelasyon katsayılarıyla güçlü bir uyum ortaya koydu.
Bu bulgular, ultrasonik mikroplaka sonikasyonunun göreli peptit bolluklarını koruduğunu ve bu nedenle diferansiyel proteomik, TMT tabanlı çoklama ve hassas nicel karşılaştırmalar gerektiren hastalık odaklı çalışmalar için oldukça uygun olduğunu doğruluyor.

Özgüllüğe ve ekstraksiyon yöntemine göre tanımlanan peptit öncüllerinin sayısı
Enzimatik özgüllüğe göre sınıflandırılan (tam özgül, C-terminal yarı özgül ve N-terminal yarı özgül) tanımlanmış peptit öncüllerinin sayısının üç protein ekstraksiyon yöntemi arasında karşılaştırılması: boncuklarla mekanik parçalama (Precellys®), banyo sonikasyonu (Bioruptor®) ve UIP400MTP kullanılarak ultrasonik mikroplaka sonikasyonu. Yabani tip (WT) ve gen nakavtı (KO) fare böbreği numunelerinin biyolojik tekrarlarına ait veriler gösterilmektedir. Sonuçlar, tüm ekstraksiyon yöntemlerinde karşılaştırılabilir proteom kapsamı ve benzer peptit özgüllüğü dağılımları ortaya koyarak UIP400MTP tabanlı mikroplaka sonikasyonunun özgül olmayan proteolitik kesilmeyi artırmadan etkin protein ekstraksiyonu sağladığını göstermektedir.
Çalışma ve grafikler: ©Cosenza-Contreras et al. 2024


Yüksek Numune İşleme Kapasiteli ve Standartlaştırılmış Proteomik İş Akışlarına Olanak Sağlama

Temassız ultrasonik enerji aktarımını 96 kuyucuklu plakaların tamamının paralel işlenmesiyle birleştiren UIP400MTP sonikatörü, yüksek numune işleme kapasiteli, standartlaştırılmış ve otomasyonla uyumlu numune hazırlamayı destekliyor. Yayımlanan çalışmada sistem, polikistik böbrek hastalığının bir fare modeline uygulanan, DIA destekli ve TMT ile etiketlenmiş bir proteomik iş akışına başarıyla entegre edildi.
Yazarlar, mikroplaka ultrasonikasyonunun modern shotgun proteomiğiyle tam uyumlu olduğu ve emek yoğun biyokimyasal zenginleştirme adımlarına gerek kalmadan endojen proteolizin analizine olanak sağladığı sonucuna varıyor.

Bilimsel Olarak Doğrulanmış Çözümler Sunma Taahhüdü

Bir şirket temsilcisi, “UIP400MTP sonikatörünün titizlikle yürütülen, hakemli bir karşılaştırmalı çalışmaya dahil edilmesi, Hielscher Ultrasonics’in bilimsel olarak doğrulanmış numune hazırlama teknolojileri sunma taahhüdünü vurguluyor” dedi. “Zorlu proteomik iş akışlarında bağımsız doğrulama, sağlam, tekrarlanabilir ve ölçeklenebilir çözümler arayan laboratuvarlar için elzemdir.”
Çalışmanın tamamı, Proteomics dergisinde açık erişimli bir yayın olarak erişime açıktır (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

UIP400MTP çok kuyucuklu plaka sonikatörü hakkında bilgiye buradan ulaşın!