Deparafinizace a extrakce proteinů z FFPE
Usnadněte extrakci proteinů z řezů tkání fixovaných formalínem a zalitých v parafínu (FFPE) pomocí optimalizované kombinace deparafinizace, solubilizace a sonikace s víceeprouvetovým ultrazvukovým přístrojem VialTweeter. Tento protokol podporuje navazující proteomiku založenou na hmotnostní spektrometrii a je kompatibilní s postupy přečištění SP3 a enzymatického štěpení.
Tento SOP je určen pro laboratorní personál zabývající se proteomickou analýzou vzorků tkání FFPE s využitím vysoce výkonné sonikace. Je optimalizován pro až deset vzorků FFPE zpracovávaných paralelně pomocí víceeprouvetového sonikátoru VialTweeter.
Sonikátor VialTweeter pro současnou sonikaci 10 vzorků, např. pro lyzi a extrakci proteinů ze vzorků FFPE
Protokol: Extrakce proteinů ze vzorků FFPE pomocí přístroje VialTweeter
Materiály a činidla
Činidla
- Xylen (histologické čistoty)
- Ethanol (absolutní 96%)
- Lyzační pufr:
- Inhibitor proteáz (volitelně; např. cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M guanidinhydrochlorid
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (tris(2-karboxyethyl)fosfin)
40 mM CAA (2-chloracetamid)
Vybavení
- Víceeprouvetový ultrazvukový přístroj VialTweeter
- Mikrocentrifugační zkumavky 1,5 mL nebo 2,0 mL s nízkou vazebností
- Topný blok nebo inkubátor (nastavení 95°C a 80°C)
- Mikrocentrifuga
- Termomixér (volitelně, ale doporučeno)
Vstupní vzorek
- 1–2 řezy tkáně FFPE o tloušťce 10 µm na vzorek (tj. na vialku)
- Celkem ~100 µg tkáně na vzorek (tj. na vialku)
NEBO
Poznámka: Pro mikrotomii používejte nové čepele, abyste minimalizovali kontaminaci zbytky parafínu.
Postup
- Deparafinizace
- Přeneste řezy FFPE do mikrocentrifugačních zkumavek s nízkou vazebností.
- Přidejte 1 mL xylenu a krátce promíchejte na vortexu.
- Inkubujte 10 minut při pokojové teplotě.
- Centrifugujte při 14 000 × g po dobu 2 minut; supernatant odstraňte.
- Promytí xylenem zopakujte ještě jednou (kroky 2–4).
- Promyjte pelet 1 mL 96% ethanolu, promíchejte na vortexu a poté centrifugujte při 14 000 × g po dobu 2 minut. Supernatant odstraňte.
- Promytí ethanolem zopakujte ještě jednou (celkem 2 promytí ethanolem).
- Pelet sušte na vzduchu 10 minut při pokojové teplotě s otevřenými víčky, aby se odpařil zbytkový ethanol.
- Extrakce proteinů a sonikace
- Ke každému suchému peletu přidejte 200 µL lyzačního pufru.
Poznámka: Přestože sonikátor pojme až 1 mL, pro navazující zpracování je optimální 200 µL. - Promíchejte na vortexu nebo jemným pipetováním.
- Ke každému suchému peletu přidejte 200 µL lyzačního pufru.
- První tepelná inkubace
- Inkubujte zkumavky při 95 °C po dobu 30 min za třepání při 400 rpm pomocí termomixéru nebo topného bloku.
- Nechte vzorky 5 min vychladnout při pokojové teplotě.
- První sonikace s přístrojem VialTweeter
- Vložte zkumavky do přístroje VialTweeter.
- Nastavte VialTweeter UP200St na níže uvedené hodnoty a sonikujte.
- Druhá tepelná inkubace
Vyjměte zkumavky a znovu inkubujte při 95 °C po dobu 15 min, 400 rpm. - Druhá sonikace
Zopakujte sonikaci v přístroji VialTweeter se stejným nastavením (viz výše) po dalších 10 cyklů (celkem 15 min). - Vyčiření lyzátu
- Centrifugujte vzorky při 13 000 × g po dobu 10 min při 23°C (pokojová teplota).
- Opatrně odeberte supernatant do nové 2,0 mL zkumavky Eppendorf Safe-lock. Dejte pozor, abyste nenarušili pelet.
- Navazující zpracování
Lyzát je nyní připraven k přečištění SP3 a enzymatickému štěpení.
• Nastavte amplitudu (A) na 100%
• Nastavte pulzní režim (C) na 100%
• Časovač period (Period Clock): zapnuto
• Doba zapnutí (On Time): 60s
• Doba vypnutí (Off Time): 30s
• Mezní hodnota (Limit Value): 15 min (odpovídá 10 cyklům)
(Poznámka k výpočtu: (60 s zapnuto + 30 s vypnuto) × 10 cyklů = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter s 10 zkumavkami Eppendorf
Poznámky a osvědčené postupy
- Riziko přehřátí během sonikace je zmírněno naprogramovaným cyklováním ZAP/VYP.
- Po sonikaci nepoužívejte vortex, abyste zabránili agregaci proteinů.
Likvidace odpadu a bezpečnost
Níže uvedená tabulka vám poskytne představu o přibližné kapacitě zpracování našich laboratorních ultrazvukových přístrojů:
| Doporučená zařízení | Objem dávky | Průtok |
|---|---|---|
| UIP400MTP sonikátor pro 96jamkové destičky | vícejamkové / mikrotitrační destičky | n.a. |
| Ultrazvukový CupHorn | CupHorn pro vialky nebo kádinku | n.a. |
| GDmini2 | ultrazvukový mikroprůtokový reaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 až 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 až 500mL | 10 až 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 až 1000mL | 20 až 200mL/min |
| UP400St | 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min |
| Ultrazvukový sítový třepač | 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.
Často kladené otázky
Proč se vzorky tkání fixují jako FFPE?
Konzervace fixací formalínem a zalitím do parafínu (FFPE) stabilizuje morfologii tkáně a struktury proteinů vytvářením kovalentních příčných vazeb prostřednictvím formaldehydu. Zalití do parafínu umožňuje dlouhodobé skladování při pokojové teplotě při zachování histologické a molekulární integrity pro retrospektivní analýzy.
Jak deparafinovat vzorky FFPE?
Deparafinizace zahrnuje postupná promytí rozpouštědly k odstranění parafínu: obvykle dvě inkubace s xylenem, po nichž následují dvě promytí ethanolem (96%). Po centrifugaci a vysušení je tkáň připravena k navazující extrakci. Tento proces obnovuje přístupnost vzorku pro lyzi a enzymatické štěpení.
Jaký je účel tepelné inkubace?
Tepelná inkubace označuje řízené vystavení vzorku definované teplotě po určitou dobu za účelem vyvolání biochemických nebo fyzikálních změn. V proteomice se běžně používá k denaturaci proteinů, zvrácení formaldehydových příčných vazeb v tkáních FFPE nebo ke zvýšení účinnosti lyzačního pufru. Teplota a doba trvání jsou kritické parametry, které se přizpůsobují cílové reakci nebo typu vzorku.
Co je štěpení SP3?
Příprava vzorků v jedné nádobce s podporou pevné fáze (Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation, SP3) je proteomický postup založený na kuličkách. Využívá paramagnetické kuličky k vazbě proteinů, což umožňuje účinné přečištění, zakoncentrování a enzymatické štěpení na kuličkách za denaturačních podmínek. SP3 minimalizuje ztráty vzorku a je vysoce kompatibilní se vzorky s nízkým vstupním množstvím a se vzorky FFPE.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratorních až po průmyslové velikosti.
