דה-פרפיניזציה ומיצוי חלבון מ-FFPE
הקל על מיצוי חלבון מקטעי רקמה משובצים בפרפין קבוע פורמלין (FFPE) באמצעות שילוב אופטימלי של דה-פראפיניזציה, מסיסות וסוניקציה עם אולטרסאונד מרובה צינורות VialTweeter. פרוטוקול זה תומך בפרוטאומיקה מבוססת ספקטרומטריית מסה במורד הזרם ותואם לתהליכי עבודה של ניקוי SP3 ועיכול אנזימטי.
SOP זה מיועד לאנשי מעבדה העוסקים בניתוח פרוטאומי של דגימות רקמת FFPE באמצעות סוניקציה בעלת ביצועים גבוהים. הוא מותאם עבור עד עשר דגימות FFPE המעובדות במקביל באמצעות VialTweeter Multi-Tube Sonicator.
VialTweeter sonicator לסוניקציה בו זמנית של 10 דגימות, למשל עבור ליזה ומיצוי חלבון מדגימות FFPE
פרוטוקול: מיצוי חלבון מדגימות FFPE באמצעות VialTweeter
חומרים וריאגנטים
ריאגנטים
- קסילן (דרגה היסטולוגית)
- אתנול (96% מוחלט)
- חיץ ליזיס:
- מעכב פרוטאז (אופציונלי; למשל, cOmplete™ מיני ללא EDTA)
6 מ' גואנידין הידרוכלוריד
50 מ"מ Tris-HCl, pH 8.5
10 מ"מ TCEP (Tris(2-carboxyethyl)phosphine)
40 מ"מ CAA (2-כלורואצטמיד)
ציוד
- VialTweeter Multi-Tube Ultrasonicator
- צינורות מיקרו-צנטריפוגה בעלי כריכה נמוכה של 1.5 מ"ל או 2.0 מ"ל
- בלוק חום או אינקובטור (הגדרות 95°C ו-80°C)
- מיקרוצנטריפוגה
- Thermomixer (אופציונלי אך מומלץ)
קלט לדוגמא
- 1-2 קטעים של רקמת FFPE בעובי 10 מיקרומטר לדגימה (כלומר לכל בקבוקון)
- סה"כ ~100 מיקרוגרם רקמה לדגימה (כלומר לכל בקבוקון)
או
הערה: השתמש בלהבים טריים למיקרוטומיה כדי למזער את זיהום פסולת הפרפין.
פרוצדורה
- דה-פרפיניזציה
- העבירו קטעי FFPE לצינורות מיקרו-צנטריפוגה בעלי קשירה נמוכה.
- הוסף 1 מ"ל קסילן, מערבולת קצרה.
- דגירה 10 דקות בטמפרטורת החדר.
- צנטריפוגה בטמפרטורה של 14,000 × גרם למשך 2 דקות; זרוק סופרנטנט.
- חזור על שטיפת קסילן פעם נוספת (שלבים 2-4).
- שטפו את הגלולה עם 1 מ"ל של 96% אתנול, מערבולת, ואז צנטריפוגה ב-14,000 × גרם למשך 2 דקות. השליכו סופרנטנט.
- חזור על שטיפת אתנול פעם נוספת (סה"כ 2 שטיפות אתנול).
- גלולה יבשה באוויר למשך 10 דקות בטמפרטורת החדר עם מכסים פתוחים לאידוי שאריות אתנול.
- מיצוי חלבון וסוניקציה
- הוסף מאגר ליזה של 200 מיקרוליטר לכל גלולה יבשה.
הערה: למרות שהסוניקטור יכול להכיל עד 1 מ"ל, 200 מיקרוליטר הוא אופטימלי לעיבוד במורד הזרם. - מערבבים על ידי מערבולת או פיפטינג עדין.
- הוסף מאגר ליזה של 200 מיקרוליטר לכל גלולה יבשה.
- דגירה תרמית ראשונה
- דגרו את הצינורות בטמפרטורה של 95 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות, עם תסיסה ב-400 סל"ד באמצעות מערבל תרמי או בלוק חום.
- תנו לדגימות להתקרר בטמפרטורת החדר למשך 5 דקות.
- סוניקציה ראשונה עם ה-VialTweeter
- הכנס את הצינורות לתוך ה-VialTweeter.
- הגדר את ה-VialTweeter UP200St לערכים שלהלן ו-sonicate.
- דגירה תרמית שנייה
יש להסיר את הצינורות ולדגור שוב בטמפרטורה של 95 מעלות צלזיוס למשך 15 דקות, 400 סל"ד. - סוניקציה שנייה
חזור על סוניקציה ב-VialTweeter באמצעות אותן הגדרות (כמו לעיל) למשך 10 מחזורים נוספים (סה"כ 15 דקות). - הבהרת ליזאט
- צנטריפוגה את הדגימות ב-13,000 × גרם למשך 10 דקות ב-23 מעלות צלזיוס (טמפרטורת החדר).
- אסוף בזהירות את הסופרנטנט לתוך צינור אפנדורף חדש בנפח 2.0 מ"ל. הימנע מהפרעה לגלולה.
- עיבוד במורד הזרם
הליזאט מוכן כעת לניקוי SP3 ולעיכול אנזימטי.
• הגדר את המשרעת (A) ל-100%
• הגדר את מצב הפעימה (C) ל-100%
• שעון תקופתי: מופעל
• בזמן: שנות ה-60
• זמן הפסקה: 30 שניות
• ערך גבול: 15 דקות (מתאים ל -10 מחזורים)
(הערת חישוב: (60 שניות מופעל + 30 שניות כבוי) × 10 מחזורים = 900 שניות = 15 דקות)
Hielscher VialTweeter עם 10 צינורות אפנדורף
הערות ושיטות עבודה מומלצות
- הסיכון להתחממות יתר במהלך סוניקציה מופחת על ידי רכיבה על אופניים מתוכנתת ON/OFF.
- הימנע ממערבולת לאחר סוניקציה כדי למנוע צבירת חלבונים.
פינוי פסולת ובטיחות
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה לגבי יכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד בגודל מעבדה שלנו:
| מכשירים מומלצים | נפח אצווה | קצב זרימה |
|---|---|---|
| UIP400MTP סוניק צלחת 96 בארות | צלחות מרובות באר / מיקרוטיטר | נ.א. |
| כוסית אולטראסונית | CupHorn עבור בקבוקונים או | נ.א. |
| GDmini2 | כור מיקרו-זרימה על-קולי | נ.א. |
| VialTweeter | 00.5 עד 1.5 מ"ל | נ.א. |
| UP100H | 1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה |
| UP200Ht, UP200ST | 10 עד 1000 מ"ל | 20 עד 200 מ"ל/דקה |
| UP400ST | 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה |
| שייקר מסננת אולטראסוני | נ.א. | נ.א. |
ספרות / מקורות
- 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.
שאלות נפוצות
מדוע דגימות רקמה קבועות כ-FFPE?
שימור מוטבע פרפין קבוע פורמלין (FFPE) מייצב את המורפולוגיה של הרקמות ומבני החלבון על ידי יצירת קישורים צולבים קוולנטיים באמצעות פורמלדהיד. הטמעה בפרפין מאפשרת אחסון לטווח ארוך בטמפרטורת החדר תוך שמירה על שלמות היסטולוגית ומולקולרית לניתוחים רטרוספקטיביים.
כיצד אוכל לבטל דגימות FFPE?
דה-פרפיניזציה כוללת שטיפות ממס עוקבות להסרת פרפין: בדרך כלל שתי דגירות עם קסילן, ואחריהן שתי שטיפות עם אתנול (96%). לאחר צנטריפוגה וייבוש, הרקמה מוכנה למיצוי במורד הזרם. תהליך זה משחזר את נגישות הדגימה לליזה ולעיכול אנזימטי.
מה המטרה של דגירה תרמית?
דגירה תרמית מתייחסת לחשיפה מבוקרת של דגימה לטמפרטורה מוגדרת לפרק זמן מסוים כדי לגרום לשינויים ביוכימיים או פיזיקליים. בפרוטאומיקה, הוא משמש בדרך כלל כדי לנטרל חלבונים, להפוך קישורים צולבים של פורמלדהיד ברקמות FFPE, או לשפר את יעילות מאגר הליזה. הטמפרטורה ומשך הזמן הם פרמטרים קריטיים, המותאמים לתגובת המטרה או לסוג הדגימה.
מהו עיכול SP3?
הכנת דגימה משופרת בשלב מוצק (SP3) היא זרימת עבודה פרוטאומיקה מבוססת חרוזים. הוא משתמש בחרוזים פרמגנטיים כדי לקשור חלבונים, מה שמאפשר ניקוי יעיל, ריכוז ועיכול אנזימטי על חרוזים בתנאי דנטורציה. SP3 ממזער את אובדן הדגימה ותואם מאוד עם דגימות כניסה נמוכה ו-FFPE.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.

