Déparaffinage et extraction des protéines à partir d’échantillons FFPE
Facilitez l’extraction des protéines à partir de coupes de tissus fixés au formol et inclus en paraffine (FFPE) grâce à une combinaison optimisée de déparaffinage, de solubilisation et de sonication avec l’ultrasonicateur multitubes VialTweeter. Ce protocole soutient la protéomique en aval basée sur la spectrométrie de masse et est compatible avec les flux de travail de purification SP3 et de digestion enzymatique.
Cette procédure opératoire normalisée (SOP) est destinée au personnel de laboratoire impliqué dans l’analyse protéomique d’échantillons de tissus FFPE par sonication haute performance. Elle est optimisée pour le traitement en parallèle de jusqu’à dix échantillons FFPE avec le sonicateur multitubes VialTweeter.
Sonicateur VialTweeter pour la sonication simultanée de 10 échantillons, p. ex. pour la lyse et l’extraction des protéines à partir d’échantillons FFPE
Protocole : extraction des protéines à partir d’échantillons FFPE avec le VialTweeter
Matériels et réactifs
Réactifs
- Xylène (qualité histologique)
- Éthanol (absolu 96%)
- Tampon de lyse :
- Inhibiteur de protéases (facultatif ; p. ex. cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M chlorhydrate de guanidine
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (tris(2-carboxyéthyl)phosphine)
40 mM CAA (2-chloroacétamide)
Équipement
- Ultrasonicateur multitubes VialTweeter
- Tubes de microcentrifugation à faible adsorption de 1,5 mL ou 2,0 mL
- Bloc chauffant ou incubateur (réglages à 95°C et 80°C)
- Microcentrifugeuse
- Thermomixeur (facultatif mais recommandé)
Quantité d’échantillon
- 1–2 coupes de tissu FFPE de 10 µm d’épaisseur par échantillon (c.-à-d. par flacon)
- Au total ~100 µg de tissu par échantillon (c.-à-d. par flacon)
OU
Remarque : utilisez des lames neuves pour la microtomie afin de minimiser la contamination par des débris de paraffine.
Mode opératoire
- Déparaffinage
- Transférez les coupes FFPE dans des tubes de microcentrifugation à faible adsorption.
- Ajoutez 1 mL de xylène, vortexez brièvement.
- Incubez 10 minutes à température ambiante.
- Centrifugez à 14 000 × g pendant 2 minutes ; éliminez le surnageant.
- Répétez le lavage au xylène une fois de plus (étapes 2–4).
- Lavez le culot avec 1 mL d’éthanol à 96%, vortexez, puis centrifugez à 14 000 × g pendant 2 minutes. Éliminez le surnageant.
- Répétez le lavage à l’éthanol une fois de plus (2 lavages à l’éthanol au total).
- Séchez le culot à l’air pendant 10 minutes à température ambiante, couvercles ouverts, afin d’évaporer l’éthanol résiduel.
- Extraction des protéines et sonication
- Ajoutez 200 µL de tampon de lyse à chaque culot sec.
Remarque : bien que le sonicateur accepte jusqu’à 1 mL, 200 µL est le volume optimal pour le traitement en aval. - Mélangez au vortex ou par pipetage doux.
- Ajoutez 200 µL de tampon de lyse à chaque culot sec.
- Première incubation thermique
- Incubez les tubes à 95 °C pendant 30 min sous agitation à 400 rpm à l’aide d’un thermomixeur ou d’un bloc chauffant.
- Laissez refroidir les échantillons à température ambiante pendant 5 min.
- Première sonication avec le VialTweeter
- Placez les tubes dans le VialTweeter.
- Réglez le VialTweeter UP200St sur les valeurs ci-dessous et lancez la sonication.
- Deuxième incubation thermique
Retirez les tubes et incubez-les à nouveau à 95 °C pendant 15 min, à 400 rpm. - Deuxième sonication
Répétez la sonication dans le VialTweeter avec les mêmes réglages (voir ci-dessus) pendant 10 cycles supplémentaires (15 min au total). - Clarification du lysat
- Centrifugez les échantillons à 13 000 × g pendant 10 min à 23°C (température ambiante).
- Recueillez avec précaution le surnageant dans un nouveau tube Eppendorf Safe-lock de 2,0 mL. Évitez de perturber le culot.
- Traitement en aval
Le lysat est maintenant prêt pour la purification SP3 et la digestion enzymatique.
• Réglez l’amplitude (A) sur 100%
• Réglez le mode de pulsation (C) sur 100%
• Period Clock : On
• Durée ON (On Time) : 60s
• Durée OFF (Off Time) : 30s
• Valeur limite (Limit Value) : 15 min (correspond à 10 cycles)
(Note de calcul : (60 s On + 30 s Off) × 10 cycles = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter avec 10 tubes Eppendorf
Remarques et bonnes pratiques
- Le risque de surchauffe pendant la sonication est atténué par des cycles ON/OFF programmés.
- Évitez de vortexer après la sonication afin de prévenir l’agrégation des protéines.
Élimination des déchets et sécurité
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicateurs de laboratoire :
| Appareils recommandés | Volume du lot | Débit |
|---|---|---|
| Sonicateur pour plaques 96 puits UIP400MTP | plaques multipuits / de microtitration | n.a. |
| CupHorn à ultrasons | CupHorn pour flacons ou bécher | n.a. |
| GDmini2 | microréacteur à flux ultrasonique | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 à 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 à 500mL | 10 à 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 à 1000mL | 20 à 200mL/min |
| UP400St | 10 à 2000mL | 20 à 400mL/min |
| Tamiseuse à ultrasons | n.a. | n.a. |
Bibliographie / Références
- 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.
Questions fréquentes
Pourquoi les échantillons de tissus sont-ils fixés en FFPE ?
La conservation par fixation au formol et inclusion en paraffine (FFPE) stabilise la morphologie tissulaire et les structures protéiques en formant des pontages covalents via le formaldéhyde. L’inclusion en paraffine permet un stockage à long terme à température ambiante tout en préservant l’intégrité histologique et moléculaire pour des analyses rétrospectives.
Comment déparaffiner des échantillons FFPE ?
Le déparaffinage consiste en des lavages successifs au solvant pour éliminer la paraffine : généralement deux incubations dans le xylène, suivies de deux lavages à l’éthanol (96%). Après centrifugation et séchage, le tissu est prêt pour l’extraction en aval. Ce processus rétablit l’accessibilité de l’échantillon pour la lyse et la digestion enzymatique.
Quel est l’objectif de l’incubation thermique ?
L’incubation thermique désigne l’exposition contrôlée d’un échantillon à une température définie pendant une durée déterminée afin d’induire des modifications biochimiques ou physiques. En protéomique, elle est couramment utilisée pour dénaturer les protéines, inverser les pontages formaldéhydiques dans les tissus FFPE ou renforcer l’efficacité du tampon de lyse. La température et la durée sont des paramètres critiques, adaptés à la réaction ciblée ou au type d’échantillon.
Qu’est-ce que la digestion SP3 ?
La Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation (SP3) est un flux de travail protéomique basé sur des billes. Elle utilise des billes paramagnétiques pour fixer les protéines, ce qui permet une purification et une concentration efficaces ainsi qu’une digestion enzymatique sur billes dans des conditions dénaturantes. La SP3 minimise les pertes d’échantillon et est hautement compatible avec les échantillons à faible quantité et les échantillons FFPE.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons haute performance, du laboratoire à l’ échelle industrielle.
