Afparaffinering og proteinekstraktion fra FFPE
Gør proteinekstraktion fra formalinfikserede, paraffinindstøbte (FFPE) vævssnit lettere ved hjælp af en optimeret kombination af afparaffinering, solubilisering og sonikering med et VialTweeter ultralydsapparat til flere rør. Denne protokol understøtter efterfølgende massespektrometribaseret proteomik og er kompatibel med arbejdsgange til SP3-oprensning og enzymatisk nedbrydning.
Denne standardprocedure (SOP) er beregnet til laboratoriepersonale, der arbejder med proteomisk analyse af FFPE-vævsprøver ved hjælp af højtydende sonikering. Den er optimeret til op til ti FFPE-prøver, der behandles parallelt med VialTweeter Multi-Tube Sonicator.
VialTweeter Sonicator til samtidig sonikering af 10 prøver, f.eks. til lyse og proteinekstraktion fra FFPE-prøver
Protokol: Proteinekstraktion fra FFPE-prøver med VialTweeter
Materialer og reagenser
Reagenser
- Xylen (histologisk kvalitet)
- Ethanol (absolut 96%)
- Lysebuffer:
- Proteasehæmmer (valgfri; f.eks. cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M guanidinhydrochlorid
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (Tris(2-carboxyethyl)phosphin)
40 mM CAA (2-chloracetamid)
Udstyr
- VialTweeter Multi-Tube Ultrasonicator
- 1,5 mL eller 2,0 mL mikrocentrifugerør med lav bindingskapacitet
- Varmeblok eller inkubator (indstillinger på 95°C og 80°C)
- Mikrocentrifuge
- Termomixer (valgfri, men anbefalet)
Prøvemængde
- 1–2 snit af 10 µm tykt FFPE-væv pr. prøve (dvs. pr. hætteglas)
- I alt ~100 µg væv pr. prøve (dvs. pr. hætteglas)
ELLER
Bemærk: Brug nye blade til mikrotomi for at minimere kontaminering med paraffinrester.
Fremgangsmåde
- Afparaffinering
- Overfør FFPE-snittene til mikrocentrifugerør med lav bindingskapacitet.
- Tilsæt 1 mL xylen, og vortex kortvarigt.
- Inkubér i 10 minutter ved stuetemperatur.
- Centrifugér ved 14.000 × g i 2 minutter; kassér supernatanten.
- Gentag xylenvasken én gang mere (trin 2–4).
- Vask pelleten med 1 mL 96% ethanol, vortex, og centrifugér derefter ved 14.000 × g i 2 minutter. Kassér supernatanten.
- Gentag ethanolvasken én gang mere (i alt 2 ethanolvask).
- Lufttør pelleten i 10 minutter ved stuetemperatur med åbne låg for at fordampe den resterende ethanol.
- Proteinekstraktion og sonikering
- Tilsæt 200 µL lysebuffer til hver tør pellet.
Bemærk: Selvom sonikatoren kan rumme op til 1 mL, er 200 µL optimalt til den efterfølgende behandling. - Bland ved vortexbehandling eller forsigtig pipettering.
- Tilsæt 200 µL lysebuffer til hver tør pellet.
- Første termiske inkubation
- Inkubér rørene ved 95 °C i 30 min under omrystning ved 400 rpm med en termomixer eller varmeblok.
- Lad prøverne køle af ved stuetemperatur i 5 min.
- Første sonikering med VialTweeter
- Placér rørene i VialTweeter.
- Indstil VialTweeter UP200St til nedenstående værdier, og sonikér.
- Anden termiske inkubation
Tag rørene ud, og inkubér igen ved 95 °C i 15 min, 400 rpm. - Anden sonikering
Gentag sonikeringen med VialTweeter med de samme indstillinger (som ovenfor) i yderligere 10 cyklusser (15 min i alt). - Klaring af lysatet
- Centrifugér prøverne ved 13.000 × g i 10 min ved 23°C (stuetemperatur).
- Overfør forsigtigt supernatanten til et nyt 2,0 mL Safe-lock Eppendorf-rør. Undgå at forstyrre pelleten.
- Efterfølgende behandling
Lysatet er nu klar til SP3-oprensning og enzymatisk nedbrydning.
• Indstil amplituden (A) til 100%
• Indstil pulseringstilstanden (C) til 100%
• Periodetimer: Til
• Aktiv tid: 60s
• Pausetid: 30s
• Grænseværdi: 15 min (svarer til 10 cyklusser)
(Beregningsbemærkning: (60 s aktiv + 30 s pause) × 10 cyklusser = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter med 10 Eppendorf-rør
Bemærkninger og anbefalet praksis
- Risikoen for overophedning under sonikering reduceres ved programmerede TIL/FRA-cyklusser.
- Undgå vortexbehandling efter sonikering for at forhindre proteinaggregering.
Affaldsbortskaffelse og sikkerhed
Tabellen nedenfor giver en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydsapparater i laboratoriestørrelse:
| Anbefalede apparater | Batchvolumen | Volumenstrøm |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-Well Plate Sonicator | plader med flere brønde / mikrotiterplader | n.a. |
| Ultralyds-CupHorn | CupHorn til hætteglas eller bægerglas | n.a. |
| GDmini2 | ultralydsmikroflowreaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 til 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 til 500mL | 10 til 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 til 1000mL | 20 til 200mL/min |
| UP400St | 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min |
| Ultralydssigteryster | n.a. | n.a. |
Litteratur / Referencer
- 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.
Ofte stillede spørgsmål
Hvorfor fikseres vævsprøver som FFPE?
Konservering ved formalinfiksering og paraffinindstøbning (FFPE) stabiliserer vævets morfologi og proteinstrukturer ved at danne kovalente krydsbindinger via formaldehyd. Indstøbning i paraffin muliggør langtidsopbevaring ved stuetemperatur, samtidig med at den histologiske og molekylære integritet bevares til retrospektive analyser.
Hvordan afparaffinerer jeg FFPE-prøver?
Afparaffinering omfatter successive vaske med opløsningsmidler for at fjerne paraffin: typisk to inkubationer med xylen efterfulgt af to vaske med ethanol (96%). Efter centrifugering og tørring er vævet klar til efterfølgende ekstraktion. Denne proces gør igen prøven tilgængelig for lyse og enzymatisk nedbrydning.
Hvad er formålet med termisk inkubation?
Termisk inkubation betegner kontrolleret eksponering af en prøve for en defineret temperatur i et bestemt tidsrum for at fremkalde biokemiske eller fysiske ændringer. Inden for proteomik bruges den almindeligvis til at denaturere proteiner, ophæve formaldehydkrydsbindinger i FFPE-væv eller øge lysebufferens effektivitet. Temperatur og varighed er kritiske parametre, der tilpasses den ønskede reaktion eller prøvetypen.
Hvad er SP3-nedbrydning?
Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation (SP3), dvs. prøveforberedelse i én beholder understøttet af en fast fase, er en perlebaseret arbejdsgang inden for proteomik. Den bruger paramagnetiske perler til at binde proteiner, hvilket muliggør effektiv oprensning, koncentrering og enzymatisk nedbrydning på perlerne under denaturerende betingelser. SP3 minimerer prøvetab og er særdeles kompatibel med prøver med lavt udgangsmateriale og FFPE-prøver.
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer fra laboratoriestørrelse til industriel størrelse.
