Máy siêu âm microplate đã được xác nhận trong một nghiên cứu proteomics được đánh giá ngang hàng.

Hielscher Ultrasonics thông báo rằng thiết bị siêu âm microplate UIP400MTP của công ty đã được xác nhận thành công trong một nghiên cứu so sánh proteomics được đánh giá ngang hàng và công bố trên tạp chí Proteomics (2024). Nghiên cứu này chứng minh rằng quy trình chuẩn bị mẫu dựa trên siêu âm microplate cung cấp các chiết xuất protein có chất lượng cao và ổn định, hoàn toàn tương thích với các quy trình proteomics và terminomics tiên tiến.

Tài liệu, “TermineR: Trích xuất thông tin về quá trình phân giải protease nội sinh từ dữ liệu proteomics shotgun.”, giới thiệu một khung phân tích sinh học mới cho việc phân tích quá trình phân giải protein nội sinh trực tiếp từ các tập dữ liệu phổ khối tiêu chuẩn. Trong quá trình xác minh phương pháp, các tác giả đã so sánh ba kỹ thuật đồng nhất hóa mô thường được sử dụng: nghiền bằng hạt (Precellys), siêu âm trong bể (Bioruptor) và siêu âm trên đĩa vi mô sử dụng UIP400MTP.

Phạm vi bao phủ proteome tương đương mà không cần phân giải protein nhân tạo

Mục tiêu chính của nghiên cứu so sánh là đánh giá xem các phương pháp chiết xuất khác nhau có ảnh hưởng đến việc xác định và định lượng các peptit bán đặc hiệu hay không, những peptit này đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu quá trình phân giải protease nội sinh. Kết quả cho thấy phương pháp chiết xuất siêu âm dựa trên UIP400MTP đạt được độ bao phủ proteome tương đương với các phương pháp phá vỡ cơ học đã được thiết lập, đồng thời duy trì tỷ lệ ổn định của các peptit đặc hiệu hoàn toàn và bán đặc hiệu.
Điều quan trọng là, dữ liệu cho thấy rằng quá trình siêu âm vi mảng với công suất cao không gây ra sự phân cắt protein nhân tạo, giải quyết một vấn đề thường gặp trong terminomics và phân tích peptit bán đặc hiệu. Điều này xác nhận rằng UIP400MTP cung cấp quá trình phá vỡ mẫu hiệu quả đồng thời bảo tồn các dấu hiệu proteolytic có ý nghĩa sinh học.

Độ tái hiện định lượng của các peptit bán đặc hiệu giữa các phương pháp chiết xuất –
Bản đồ nhiệt tương quan Pearson của cường độ đã được chuyển đổi log2 của các peptit bán đặc hiệu so sánh các phương pháp chiết xuất protein khác nhau cho mẫu kiểu hoang dã (WT, bên trái) và mẫu knockout (KO, bên phải). Các hệ số tương quan cao (thường ≥0.95) được quan sát giữa phương pháp siêu âm viplate UIP400MTP, nghiền hạt (Precellys®) và siêu âm bể (Bioruptor®), cho thấy sự nhất quán định lượng xuất sắc. Kết quả này xác nhận rằng siêu âm dựa trên viplate duy trì độ phong phú tương đối của peptit và hoàn toàn tương thích với phân tích proteomics và terminomics định lượng.
Nghiên cứu và đồ họa: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Độ tái hiện cao trong phân tích protein định lượng

Nghiên cứu cũng cho thấy độ tái hiện định lượng cao giữa các phương pháp chiết xuất. Phân tích tương quan Pearson về cường độ peptit đã cho thấy sự nhất quán mạnh mẽ giữa các mẫu được xử lý bằng UIP400MTP và các mẫu được chuẩn bị bằng phương pháp nghiền bằng hạt hoặc siêu âm trong bể, với hệ số tương quan thường vượt quá 0,95.
Các kết quả này xác nhận rằng quá trình siêu âm vi mảng (ultrasonic microplate sonication) duy trì độ phong phú tương đối của các peptit, khiến nó rất phù hợp cho phân tích proteomics so sánh, multiplexing dựa trên TMT và các nghiên cứu tập trung vào bệnh tật yêu cầu so sánh định lượng chính xác.

Số lượng tiền chất peptit được xác định theo độ đặc hiệu và phương pháp chiết xuất
So sánh số lượng tiền chất peptit được xác định theo độ đặc hiệu enzym (đặc hiệu hoàn toàn, bán đặc hiệu C-terminal và bán đặc hiệu N-terminal) giữa ba phương pháp chiết xuất protein: nghiền bằng hạt (Precellys®), siêu âm trong bể (Bioruptor®) và siêu âm viplate bằng UIP400MTP. Dữ liệu được trình bày cho các mẫu thận chuột hoang dã (WT) và chuột đột biến (KO) từ các mẫu sinh học lặp lại. Kết quả cho thấy độ bao phủ proteome tương đương và phân bố độ đặc hiệu peptit tương tự giữa tất cả các phương pháp chiết xuất, cho thấy rằng sonication microplate dựa trên UIP400MTP cung cấp chiết xuất protein hiệu quả mà không làm tăng sự phân cắt proteolytic không đặc hiệu.
Nghiên cứu và đồ họa: ©Cosenza-Contreras et al. 2024

Tối ưu hóa quy trình phân tích protein có năng suất cao và tiêu chuẩn hóa

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

Cam kết với các giải pháp được kiểm chứng khoa học

“Việc đưa UIP400MTP vào một nghiên cứu so sánh nghiêm ngặt, được đánh giá bởi đồng nghiệp, nhấn mạnh vị thế của Hielscher Ultrasonics.’ Cam kết cung cấp các công nghệ chuẩn bị mẫu được kiểm chứng khoa học,” một đại diện của công ty cho biết. “Xác minh độc lập trong các quy trình phân tích protein phức tạp là yếu tố thiết yếu đối với các phòng thí nghiệm mong muốn có được các giải pháp mạnh mẽ, có thể tái tạo và có khả năng mở rộng.”
Bản nghiên cứu đầy đủ có sẵn dưới dạng bài báo truy cập mở trên tạp chí Proteomics (DOI: 10.1002/pmic.202300491).

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