Parafiinist vabastamine ja valkude ekstraheerimine FFPE-proovidest
Hõlbustage valkude ekstraheerimist formaliiniga fikseeritud parafiini sisse topitud (FFPE) koelõikudest, kasutades parafiinist vabastamise, solubiliseerimise ja mitme tuubi ultraheliseadmega VialTweeter tehtava ultraheli töötluse (sonikeerimise) optimeeritud kombinatsiooni. See protokoll toetab massispektromeetrial põhinevat proteoomikat ning sobib kokku SP3 puhastuse ja ensümaatilise lagundamise töövoogudega.
See SOP on mõeldud laborispetsialistidele, kes tegelevad FFPE koeproovide proteoomse analüüsiga suure jõudlusega ultraheli töötluse abil. See on optimeeritud kuni kümne FFPE proovi paralleelseks töötlemiseks mitme tuubi sonikaatoriga VialTweeter.
VialTweeter sonikaator 10 proovi samaaegseks ultraheli töötluseks, nt FFPE proovide lüüsiks ja valkude ekstraheerimiseks
Protokoll: valkude ekstraheerimine FFPE proovidest seadmega VialTweeter
Materjalid ja reagendid
Reagendid
- Ksüleen (histoloogiline kvaliteet)
- Etanool (absoluutne 96%)
- Lüüsipuhver:
- Proteaasi inhibiitor (valikuline; nt cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M guanidiinvesinikkloriid
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (tris(2-karboksüetüül)fosfiin)
40 mM CAA (2-kloroatseetamiid)
Seadmed
- VialTweeter mitme tuubi ultraheli homogenisaator
- 1,5 mL või 2,0 mL madala seondumisega mikrotsentrifuugitorud
- Kuumutusblokk või inkubaator (95°C ja 80°C seaded)
- Mikrotsentrifuug
- Thermomixer (valikuline, kuid soovitatav)
Proovi kogus
- 1–2 lõiku 10 µm paksust FFPE kudet proovi kohta (st ühe tuubi kohta)
- Kokku ~100 µg kudet proovi kohta (st ühe tuubi kohta)
VÕI
Märkus: mikrotoomia jaoks kasutage värskeid tera, et minimeerida parafiinijääkidega saastumist.
Protseduur
- Parafiinist vabastamine
- Viige FFPE lõigud madala seondumisega mikrotsentrifuugitorudesse.
- Lisage 1 mL ksüleeni, vorteksige lühidalt.
- Inkubeerige 10 minutit toatemperatuuril.
- Tsentrifuugige 14 000 × g juures 2 minutit; visake supernatant ära.
- Korrake ksüleeniga pesu veel üks kord (sammud 2–4).
- Peske sadet 1 mL 96% etanooliga, vorteksige ja seejärel tsentrifuugige 14 000 × g juures 2 minutit. Visake supernatant ära.
- Korrake etanooliga pesu veel üks kord (kokku 2 etanoolipesu).
- Kuivatage sadet õhu käes 10 minutit toatemperatuuril avatud kaantega, et jääketanool aurustuks.
- Valkude ekstraheerimine ja ultraheli töötlus
- Lisage igale kuivale sadele 200 µL lüüsipuhvrit.
Märkus: kuigi sonikaator mahutab kuni 1 mL, on järgnevaks töötlemiseks optimaalne 200 µL. - Segage vorteksimise või õrna pipeteerimisega.
- Lisage igale kuivale sadele 200 µL lüüsipuhvrit.
- Esimene termiline inkubatsioon
- Inkubeerige tuube 95 °C juures 30 min, loksutades kiirusel 400 rpm termomikseri või kuumutusbloki abil.
- Laske proovidel toatemperatuuril 5 min jahtuda.
- Esimene ultraheli töötlus seadmega VialTweeter
- Asetage tuubid seadmesse VialTweeter.
- Seadke VialTweeter UP200St allpool toodud väärtustele ja teostage ultraheli töötlus.
- Teine termiline inkubatsioon
Eemaldage tuubid ja inkubeerige uuesti 95 °C juures 15 min, 400 rpm. - Teine ultraheli töötlus
Korrake ultraheli töötlust seadmega VialTweeter samade seadetega (nagu ülal) veel 10 tsükli jooksul (kokku 15 min). - Lüsaadi selitamine
- Tsentrifuugige proove 13 000 × g juures 10 min temperatuuril 23°C (toatemperatuur).
- Koguge supernatant ettevaatlikult uude 2,0 mL Safe-lock Eppendorfi tuubi. Vältige sademe häirimist.
- Järgnev töötlus
Lüsaat on nüüd valmis SP3 puhastuseks ja ensümaatiliseks lagundamiseks.
• Seadke amplituud (A) väärtusele 100%
• Seadke pulsatsioonirežiim (C) väärtusele 100%
• Perioodikell: sees
• Sisselülitusaeg: 60s
• Väljalülitusaeg: 30s
• Piirväärtus: 15 min (vastab 10 tsüklile)
(Arvutusmärkus: (60 s sees + 30 s väljas) × 10 tsüklit = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter 10 Eppendorfi tuubiga
Märkused ja head tavad
- Ülekuumenemise ohtu ultraheli töötluse ajal vähendab programmeeritud SEES/VÄLJAS tsüklite kasutamine.
- Vältige vorteksimist pärast ultraheli töötlust, et vältida valkude agregeerumist.
Jäätmete kõrvaldamine ja ohutus
Allolev tabel annab ülevaate meie laborimõõtmetes ultraheli seadmete ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Soovitatavad seadmed | Partii maht | Vooluhulk |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-kannulise plaadi sonikaator | mitmekannulised / mikrotiiterplaadid | n.a. |
| Ultraheli CupHorn | CupHorn viaalide või keeduklaaside jaoks | n.a. |
| GDmini2 | ultraheli mikrovoolureaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 kuni 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 kuni 500mL | 10 kuni 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 kuni 1000mL | 20 kuni 200mL/min |
| UP400St | 10 kuni 2000mL | 20 kuni 400mL/min |
| Ultraheli sõelalaud | n.a. | n.a. |
Kirjandus / viited
- 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.
Korduma kippuvad küsimused
Miks fikseeritakse koeproovid FFPE-na?
Formaliiniga fikseeritud parafiini sisse topitud (FFPE) säilitamine stabiliseerib koe morfoloogiat ja valkude struktuure, moodustades formaldehüüdi vahendusel kovalentseid ristsidemeid. Parafiini sisse topimine võimaldab pikaajalist säilitamist toatemperatuuril, säilitades samal ajal histoloogilise ja molekulaarse terviklikkuse retrospektiivsete analüüside jaoks.
Kuidas FFPE proove parafiinist vabastada?
Parafiinist vabastamine hõlmab järjestikuseid lahustipesusid parafiini eemaldamiseks: tavaliselt kaks inkubatsiooni ksüleeniga, millele järgneb kaks pesu etanooliga (96%). Pärast tsentrifuugimist ja kuivatamist on kude valmis järgnevaks ekstraheerimiseks. See protsess taastab proovi kättesaadavuse lüüsiks ja ensümaatiliseks lagundamiseks.
Mis on termilise inkubatsiooni eesmärk?
Termiline inkubatsioon tähendab proovi kontrollitud kokkupuudet kindla temperatuuriga kindla aja jooksul, et esile kutsuda biokeemilisi või füüsikalisi muutusi. Proteoomikas kasutatakse seda tavaliselt valkude denatureerimiseks, formaldehüüdi ristsidemete pöörduvaks muutmiseks FFPE kudedes või lüüsipuhvri toime tõhustamiseks. Temperatuur ja kestus on kriitilised parameetrid, mis kohandatakse vastavalt sihtreaktsioonile või proovi tüübile.
Mis on SP3 lagundamine?
Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation (SP3) on helmeste põhine proteoomika töövoog. See kasutab valkude sidumiseks paramagnetilisi helmeid, võimaldades tõhusat puhastamist, kontsentreerimist ja ensümaatilist lagundamist helmestel denatureerivates tingimustes. SP3 minimeerib proovikadu ning sobib väga hästi väikese sisendkogusega ja FFPE proovidele.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates laborist kuni tööstusliku suuruseni.
