Deparafinizacija i ekstrakcija proteina iz FFPE
Olakšajte ekstrakciju proteina iz FFPE (formalinom fiksiranih, parafinom ukalupljenih) tkivnih rezova optimiziranom kombinacijom deparafinizacije, solubilizacije i ultrazvučne obrade (sonikacije) pomoću višeepruvetnog ultrazvučnog uređaja VialTweeter. Ovaj protokol podržava proteomiku zasnovanu na masenoj spektrometriji u narednim koracima i kompatibilan je s radnim tokovima SP3 pročišćavanja i enzimske digestije.
Ovaj SOP je namijenjen laboratorijskom osoblju koje se bavi proteomskom analizom FFPE uzoraka tkiva primjenom visokoučinkovite ultrazvučne obrade. Optimiziran je za do deset FFPE uzoraka koji se obrađuju paralelno pomoću višeepruvetnog sonikatora VialTweeter.
VialTweeter sonikator za istovremenu ultrazvučnu obradu 10 uzoraka, npr. za lizu i ekstrakciju proteina iz FFPE uzoraka
Protokol: ekstrakcija proteina iz FFPE uzoraka pomoću uređaja VialTweeter
Materijali i reagensi
Reagensi
- Ksilen (histološke čistoće)
- Etanol (apsolutni 96%)
- Pufer za lizu:
- Inhibitor proteaza (opcionalno; npr. cOmplete™ mini bez EDTA)
6 M gvanidin hidroklorid
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (tris(2-karboksietil)fosfin)
40 mM CAA (2-hloracetamid)
Oprema
- Višeepruvetni ultrazvučni uređaj VialTweeter
- Mikrocentrifugalne epruvete od 1,5 mL ili 2,0 mL s niskim vezanjem
- Grijaći blok ili inkubator (postavke 95°C i 80°C)
- Mikrocentrifuga
- Thermomixer (opcionalno, ali preporučeno)
Ulazni uzorak
- 1–2 reza FFPE tkiva debljine 10 µm po uzorku (tj. po epruveti)
- Ukupno ~100 µg tkiva po uzorku (tj. po epruveti)
ILI
Napomena: Za mikrotomiju koristite nove oštrice kako biste smanjili kontaminaciju česticama parafina.
Postupak
- Deparafinizacija
- Prenesite FFPE rezove u mikrocentrifugalne epruvete s niskim vezanjem.
- Dodajte 1 mL ksilena, kratko promiješajte na vorteksu.
- Inkubirajte 10 minuta na sobnoj temperaturi.
- Centrifugirajte na 14.000 × g tokom 2 minute; odbacite supernatant.
- Operite ksilenom još jednom (koraci 2–4).
- Operite talog s 1 mL 96% etanola, promiješajte na vorteksu, zatim centrifugirajte na 14.000 × g tokom 2 minute. Odbacite supernatant.
- Ponovite pranje etanolom još jednom (ukupno 2 pranja etanolom).
- Sušite talog na zraku 10 minuta na sobnoj temperaturi s otvorenim poklopcima kako bi ispario zaostali etanol.
- Ekstrakcija proteina i ultrazvučna obrada
- Dodajte 200 µL pufera za lizu u svaki suhi talog.
Napomena: Iako sonikator može primiti do 1 mL, 200 µL je optimalno za naknadnu obradu. - Promiješajte vorteksiranjem ili nježnim pipetiranjem.
- Dodajte 200 µL pufera za lizu u svaki suhi talog.
- Prva termalna inkubacija
- Inkubirajte epruvete na 95 °C tokom 30 min, uz miješanje na 400 rpm pomoću thermomixera ili grijaćeg bloka.
- Ostavite uzorke da se hlade na sobnoj temperaturi 5 min.
- Prva ultrazvučna obrada pomoću uređaja VialTweeter
- Postavite epruvete u VialTweeter.
- Postavite VialTweeter UP200St na dolje navedene vrijednosti i provedite ultrazvučnu obradu.
- Druga termalna inkubacija
Izvadite epruvete i ponovo inkubirajte na 95 °C tokom 15 min, 400 rpm. - Druga ultrazvučna obrada
Ponovite ultrazvučnu obradu na uređaju VialTweeter s istim postavkama (kao gore) za dodatnih 10 ciklusa (ukupno 15 min). - Bistrenje lizata
- Centrifugirajte uzorke na 13.000 × g tokom 10 min na 23°C (sobna temperatura).
- Pažljivo prenesite supernatant u novu Safe-lock Eppendorf epruvetu od 2,0 mL. Izbjegavajte diranje taloga.
- Naknadna obrada
Lizat je sada spreman za SP3 pročišćavanje i enzimsku digestiju.
• Podesite amplitudu (A) na 100%
• Podesite pulsni režim (C) na 100%
• Period Clock: On
• On Time: 60s
• Off Time: 30s
• Limit Value: 15 min (odgovara 10 ciklusa)
(Napomena o proračunu: (60 s On + 30 s Off) × 10 ciklusa = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter s 10 Eppendorf epruveta
Napomene i najbolje prakse
- Rizik od pregrijavanja tokom ultrazvučne obrade ublažava se programiranim ON/OFF ciklusima.
- Izbjegavajte vorteksiranje nakon ultrazvučne obrade kako biste spriječili agregaciju proteina.
Zbrinjavanje otpada i sigurnost
Tabela ispod daje okvirnu naznaku približnog kapaciteta obrade naših laboratorijskih ultrazvučnih uređaja:
| Preporučeni uređaji | Volumen šarže | Protok |
|---|---|---|
| UIP400MTP sonikator za ploče s 96 jažica | višejažične / mikrotitarske ploče | n.a. |
| Ultrazvučni CupHorn | CupHorn za epruvete ili čaše | n.a. |
| GDmini2 | ultrazvučni mikroprotočni reaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 do 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 do 500mL | 10 do 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 do 1000mL | 20 do 200mL/min |
| UP400St | 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min |
| Ultrazvučni tresač sita | n.a. | n.a. |
Literatura / reference
- Georgios Mermelekas, Mahshid Zarrineh, Rudi Branca, Fabio Socciarelli (2025): FFPE sections SP3 digestion – rapizyme and ACN. Protocols.io 2025
- Li, W., Chi, H., Salovska, B. et al. (2019): Assessing the Relationship Between Mass Window Width and Retention Time Scheduling on Protein Coverage for Data-Independent Acquisition. Journal of American Society for Mass Spectrometry. 30, 2019. 1396–1405.
- Salovska B., Li W., Bernhardt O.M., Germain P.L., Gandhi T., Reiter L., Liu Y. (2024): A Comprehensive and Robust Multiplex-DIA Workflow Profiles Protein Turnover Regulations Associated with Cisplatin Resistance. bioRxiv [Preprint]. Oct 31, 2024.
Često postavljana pitanja
Zašto se uzorci tkiva fiksiraju kao FFPE?
Očuvanje formalinom fiksiranog, parafinom ukalupljenog tkiva (FFPE) stabilizira morfologiju tkiva i strukture proteina stvaranjem kovalentnih poprečnih veza putem formaldehida. Ukalupljivanje u parafin omogućava dugotrajno skladištenje na sobnoj temperaturi uz očuvanje histološkog i molekularnog integriteta za retrospektivne analize.
Kako deparafinizirati FFPE uzorke?
Deparafinizacija obuhvata uzastopna pranja otapalima radi uklanjanja parafina: obično dvije inkubacije ksilenom, nakon kojih slijede dva pranja etanolom (96%). Nakon centrifugiranja i sušenja tkivo je spremno za naknadnu ekstrakciju. Ovaj proces vraća dostupnost uzorka za lizu i enzimsku digestiju.
Koja je svrha termalne inkubacije?
Termalna inkubacija označava kontrolirano izlaganje uzorka definiranoj temperaturi tokom određenog vremenskog perioda radi izazivanja biohemijskih ili fizičkih promjena. U proteomici se obično koristi za denaturaciju proteina, poništavanje formaldehidnih poprečnih veza u FFPE tkivima ili poboljšanje djelotvornosti pufera za lizu. Temperatura i trajanje su kritični parametri, prilagođeni ciljnoj reakciji ili vrsti uzorka.
Šta je SP3 digestija?
Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation (SP3) je proteomički radni tok zasnovan na kuglicama. Koristi paramagnetne kuglice za vezanje proteina, što omogućava efikasno pročišćavanje, koncentriranje i enzimsku digestiju na kuglicama u denaturirajućim uvjetima. SP3 smanjuje gubitak uzorka na minimum i vrlo je kompatibilan s uzorcima s malom količinom ulaznog materijala i FFPE uzorcima.
Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore od laboratorijskih do industrijskih veličina.
