Máy siêu âm đĩa vi giếng được xác nhận hiệu quả trong nghiên cứu hệ protein đã qua bình duyệt

Hielscher Ultrasonics thông báo rằng máy siêu âm đĩa vi giếng UIP400MTP của hãng đã được xác nhận hiệu quả thành công trong một nghiên cứu so sánh về hệ protein đã qua bình duyệt, được công bố trên Proteomics (2024). Nghiên cứu cho thấy việc chuẩn bị mẫu bằng siêu âm trên đĩa vi giếng tạo ra dịch chiết protein chất lượng cao với độ tái lập tốt, hoàn toàn tương thích với các quy trình phân tích hệ protein shotgun và phân tích đầu tận cùng protein tiên tiến.

Công trình “TermineR: Trích xuất thông tin về quá trình phân giải protein nội sinh từ dữ liệu phân tích hệ protein shotgun” giới thiệu một nền tảng tin sinh học mới để phân tích sự phân giải protein nội sinh trực tiếp từ các bộ dữ liệu khối phổ tiêu chuẩn. Trong quá trình thẩm định phương pháp, các tác giả đã so sánh ba kỹ thuật đồng nhất hóa mô thường được sử dụng: nghiền bằng hạt (Precellys), xử lý bằng bể siêu âm (Bioruptor) và xử lý đĩa vi giếng bằng siêu âm sử dụng UIP400MTP.

Độ bao phủ hệ protein tương đương mà không gây phân giải protein nhân tạo

Một mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu so sánh là đánh giá liệu các phương pháp chiết khác nhau có ảnh hưởng đến việc nhận diện và định lượng các peptide bán đặc hiệu hay không; đây là những peptide đóng vai trò thiết yếu trong nghiên cứu quá trình phân giải protein nội sinh. Kết quả cho thấy phương pháp chiết bằng siêu âm sử dụng UIP400MTP đạt độ bao phủ hệ protein tương đương với các phương pháp phá vỡ cơ học đã được thiết lập, đồng thời duy trì tỷ lệ nhất quán giữa các peptide đặc hiệu hoàn toàn và peptide bán đặc hiệu.
Đáng chú ý, dữ liệu cho thấy việc xử lý đĩa vi giếng bằng siêu âm công suất cao không gây ra sự cắt protein nhân tạo, qua đó giải đáp một mối lo ngại thường gặp trong phân tích đầu tận cùng protein và phân tích peptide bán đặc hiệu. Điều này xác nhận rằng UIP400MTP phá vỡ mẫu hiệu quả đồng thời bảo toàn các dấu ấn phân giải protein có ý nghĩa sinh học.

Độ tái lập định lượng của các peptide bán đặc hiệu giữa các phương pháp chiết –
Bản đồ nhiệt tương quan Pearson của cường độ tín hiệu peptide bán đặc hiệu sau biến đổi log2, so sánh các phương pháp chiết protein khác nhau đối với mẫu kiểu dại (WT, bên trái) và mẫu bất hoạt gen (KO, bên phải). Các hệ số tương quan cao (thường ≥0,95) được ghi nhận giữa phương pháp xử lý đĩa vi giếng bằng siêu âm UIP400MTP, nghiền bằng hạt (Precellys®) và xử lý bằng bể siêu âm (Bioruptor®), cho thấy mức độ phù hợp định lượng rất cao. Những kết quả này xác nhận rằng xử lý bằng siêu âm trên đĩa vi giếng bảo toàn hàm lượng tương đối của các peptide và hoàn toàn tương thích với các phân tích định lượng hệ protein và đầu tận cùng protein.
Nghiên cứu và đồ họa: ©Cosenza-Contreras và cộng sự 2024

Độ tái lập cao trong phân tích định lượng hệ protein

Nghiên cứu còn ghi nhận độ tái lập định lượng cao giữa các phương pháp chiết. Các phân tích tương quan Pearson về cường độ tín hiệu peptide cho thấy mức độ phù hợp cao giữa các mẫu được xử lý bằng UIP400MTP và các mẫu được chuẩn bị bằng phương pháp nghiền bằng hạt hoặc xử lý bằng bể siêu âm, với hệ số tương quan thường vượt quá 0,95.
Những phát hiện này xác nhận rằng việc xử lý đĩa vi giếng bằng siêu âm bảo toàn hàm lượng tương đối của các peptide, nhờ đó rất phù hợp với phân tích khác biệt hệ protein, phân tích đa mẫu dựa trên TMT và các nghiên cứu tập trung vào bệnh lý đòi hỏi so sánh định lượng chính xác.

Số lượng tiền chất peptide được nhận diện theo tính đặc hiệu và phương pháp chiết
So sánh số lượng tiền chất peptide được nhận diện, phân loại theo tính đặc hiệu enzym (đặc hiệu hoàn toàn, bán đặc hiệu ở đầu C và bán đặc hiệu ở đầu N), giữa ba phương pháp chiết protein: nghiền bằng hạt (Precellys®), xử lý bằng bể siêu âm (Bioruptor®) và xử lý đĩa vi giếng bằng siêu âm sử dụng UIP400MTP. Dữ liệu được trình bày cho các mẫu lặp sinh học từ mô thận chuột kiểu dại (WT) và bất hoạt gen (KO). Kết quả cho thấy độ bao phủ hệ protein tương đương và sự phân bố các nhóm peptide theo tính đặc hiệu tương tự nhau giữa tất cả các phương pháp chiết, cho thấy việc xử lý đĩa vi giếng bằng siêu âm sử dụng UIP400MTP giúp chiết protein hiệu quả mà không làm tăng sự cắt phân giải protein không đặc hiệu.
Nghiên cứu và đồ họa: ©Cosenza-Contreras và cộng sự 2024


Hỗ trợ các quy trình phân tích hệ protein được chuẩn hóa với năng suất xử lý mẫu cao

Bằng cách kết hợp việc truyền năng lượng siêu âm không tiếp xúc với xử lý song song toàn bộ đĩa 96 giếng, UIP400MTP hỗ trợ chuẩn bị mẫu với năng suất xử lý cao, được chuẩn hóa và tương thích với tự động hóa. Trong nghiên cứu đã công bố, hệ thống đã được tích hợp thành công vào một quy trình phân tích hệ protein có sử dụng DIA và gắn nhãn TMT, áp dụng cho mô hình chuột mắc bệnh thận đa nang.
Các tác giả kết luận rằng xử lý đĩa vi giếng bằng siêu âm hoàn toàn tương thích với phân tích hệ protein shotgun hiện đại và cho phép phân tích sự phân giải protein nội sinh mà không cần các bước làm giàu sinh hóa tốn nhiều công sức.

Cam kết cung cấp các giải pháp đã được xác nhận bằng nghiên cứu khoa học

“Việc UIP400MTP được đưa vào một nghiên cứu so sánh nghiêm ngặt đã qua bình duyệt nhấn mạnh cam kết của Hielscher Ultrasonics trong việc cung cấp các công nghệ chuẩn bị mẫu đã được xác nhận bằng nghiên cứu khoa học”, một đại diện công ty cho biết. “Việc xác nhận độc lập trong các quy trình phân tích hệ protein có yêu cầu khắt khe là thiết yếu đối với các phòng thí nghiệm đang tìm kiếm những giải pháp vững chắc, có độ tái lập cao và có thể mở rộng quy mô.”
Toàn văn nghiên cứu được cung cấp dưới dạng ấn phẩm truy cập mở trên Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

Tìm thông tin về máy siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP tại đây!