FFPE से पैराफिन हटाना और प्रोटीन निष्कर्षण
VialTweeter मल्टी-ट्यूब अल्ट्रासोनिकेटर के साथ पैराफिन हटाने, विलेयीकरण और सोनिकेशन के अनुकूलित संयोजन का उपयोग करके फॉर्मेलिन में स्थिर किए गए, पैराफिन में अंतःस्थापित (FFPE) ऊतक खंडों से प्रोटीन निष्कर्षण को सुगम बनाएँ। यह प्रोटोकॉल आगे की मास स्पेक्ट्रोमेट्री आधारित प्रोटिओमिक्स प्रक्रियाओं में सहायक है और SP3 शुद्धिकरण तथा एंज़ाइमी पाचन कार्यप्रवाहों के अनुकूल है।
यह मानक संचालन प्रक्रिया (SOP) उच्च प्रदर्शन वाले सोनिकेशन का उपयोग करके FFPE ऊतक नमूनों के प्रोटिओमिक विश्लेषण में शामिल प्रयोगशाला कर्मियों के लिए है। इसे VialTweeter Multi-Tube Sonicator का उपयोग करके समानांतर रूप से संसाधित किए जाने वाले अधिकतम दस FFPE नमूनों के लिए अनुकूलित किया गया है।
VialTweeter सोनिकेटर 10 नमूनों के एक साथ सोनिकेशन के लिए, उदाहरण के लिए FFPE नमूनों के लयन और उनसे प्रोटीन निष्कर्षण के लिए
प्रोटोकॉल: VialTweeter का उपयोग करके FFPE नमूनों से प्रोटीन निष्कर्षण
सामग्री और अभिकर्मक
अभिकर्मक
- ज़ाइलीन (ऊतकविज्ञान ग्रेड)
- एथेनॉल (निरपेक्ष 96%)
- लयन बफर:
- प्रोटीएज़ अवरोधक (वैकल्पिक; उदाहरण के लिए, cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M ग्वानिडीन हाइड्रोक्लोराइड
50 mM Tris-HCl, pH 8.5
10 mM TCEP (ट्रिस(2-कार्बोक्सीएथिल)फॉस्फीन)
40 mM CAA (2-क्लोरोएसीटामाइड)
उपकरण
- VialTweeter मल्टी-ट्यूब अल्ट्रासोनिकेटर
- 1.5 mL या 2.0 mL की कम बंधन वाली माइक्रोसेंट्रीफ्यूज ट्यूबें
- हीट ब्लॉक या इनक्यूबेटर (95°C और 80°C सेटिंग्स)
- माइक्रोसेंट्रीफ्यूज
- थर्मोमिक्सर (वैकल्पिक, लेकिन अनुशंसित)
प्रारंभिक नमूना मात्रा
- प्रति नमूना (अर्थात, प्रति वायल) 10 µm मोटे FFPE ऊतक के 1–2 खंड
- प्रति नमूना (अर्थात, प्रति वायल) कुल ~100 µg ऊतक
या
ध्यान दें: पैराफिन के मलबे से संदूषण को न्यूनतम रखने के लिए माइक्रोटोमी में नए ब्लेड का उपयोग करें।
प्रक्रिया
- पैराफिन हटाना
- FFPE खंडों को कम बंधन वाली माइक्रोसेंट्रीफ्यूज ट्यूबों में स्थानांतरित करें।
- 1 mL ज़ाइलीन डालें और थोड़ी देर वॉर्टेक्स करें।
- कमरे के तापमान पर 10 मिनट तक इनक्यूबेट करें।
- 14,000 × g पर 2 मिनट तक सेंट्रीफ्यूज करें; अधिप्लावी द्रव त्याग दें।
- ज़ाइलीन से धुलाई एक बार और दोहराएँ (चरण 2–4)।
- पैलेट को 1 mL 96% एथेनॉल से धोएँ, वॉर्टेक्स करें, फिर 14,000 × g पर 2 मिनट तक सेंट्रीफ्यूज करें। अधिप्लावी द्रव त्याग दें।
- एथेनॉल से धुलाई एक बार और दोहराएँ (एथेनॉल से कुल 2 धुलाई)।
- अवशिष्ट एथेनॉल को वाष्पित करने के लिए ढक्कन खुले रखकर पैलेट को कमरे के तापमान पर 10 मिनट तक हवा में सुखाएँ।
- प्रोटीन निष्कर्षण और सोनिकेशन
- प्रत्येक सूखे पैलेट में 200 µL लयन बफर डालें।
ध्यान दें: हालाँकि सोनिकेटर में 1 mL तक की मात्रा रखी जा सकती है, आगे के प्रसंस्करण के लिए 200 µL सर्वोत्तम है। - वॉर्टेक्स करके या धीरे-धीरे पिपेटिंग करके मिलाएँ।
- प्रत्येक सूखे पैलेट में 200 µL लयन बफर डालें।
- पहला तापीय इनक्यूबेशन
- थर्मोमिक्सर या हीट ब्लॉक का उपयोग करके ट्यूबों को 95 °C पर 30 min तक, 400 rpm पर हिलाते हुए इनक्यूबेट करें।
- नमूनों को कमरे के तापमान पर 5 min तक ठंडा होने दें।
- VialTweeter के साथ पहला सोनिकेशन
- ट्यूबों को VialTweeter में रखें।
- VialTweeter UP200St को नीचे दिए गए मानों पर सेट करें और सोनिकेशन करें।
- दूसरा तापीय इनक्यूबेशन
ट्यूबों को निकालें और फिर से 95 °C पर 15 min तक, 400 rpm पर इनक्यूबेट करें। - दूसरा सोनिकेशन
उन्हीं सेटिंग्स (ऊपर दी गई) का उपयोग करके VialTweeter पर अतिरिक्त 10 चक्रों (कुल 15 min) के लिए सोनिकेशन दोहराएँ। - लाइसेट का स्पष्टीकरण
- नमूनों को 23°C (कमरे के तापमान) पर 13,000 × g पर 10 min तक सेंट्रीफ्यूज करें।
- अधिप्लावी द्रव को सावधानीपूर्वक एक नई 2.0 mL Safe-lock Eppendorf ट्यूब में एकत्र करें। पैलेट को छेड़ने से बचें।
- आगे का प्रसंस्करण
लाइसेट अब SP3 शुद्धिकरण और एंज़ाइमी पाचन के लिए तैयार है।
• आयाम (A) को 100% पर सेट करें
• स्पंदन मोड (C) को 100% पर सेट करें
• अवधि घड़ी: चालू
• चालू रहने का समय: 60s
• बंद रहने का समय: 30s
• सीमा मान: 15 min (10 चक्रों के अनुरूप)
(गणना संबंधी टिप्पणी: (60 s चालू + 30 s बंद) × 10 चक्र = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter 10 Eppendorf ट्यूबों के साथ
टिप्पणियाँ और सर्वोत्तम कार्यपद्धतियाँ
- प्रोग्राम किए गए चालू/बंद चक्रों से सोनिकेशन के दौरान अत्यधिक गर्म होने का जोखिम कम होता है।
- प्रोटीन समुच्चयन रोकने के लिए सोनिकेशन के बाद वॉर्टेक्स करने से बचें।
अपशिष्ट निपटान और सुरक्षा
नीचे दी गई तालिका हमारे प्रयोगशाला आकार के अल्ट्रासोनिकेटरों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| अनुशंसित उपकरण | बैच आयतन | प्रवाह दर |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-वेल प्लेट सोनिकेटर | मल्टी-वेल / माइक्रोटाइटर प्लेटें | n.a. |
| अल्ट्रासोनिक CupHorn | वायल या बीकर के लिए CupHorn | n.a. |
| GDmini2 | अल्ट्रासोनिक सूक्ष्म-प्रवाह रिएक्टर | n.a. |
| VialTweeter | 0.5 से 1.5mL | n.a. |
| UP100H | 1 से 500mL | 10 से 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 से 1000mL | 20 से 200mL/min |
| UP400St | 10 से 2000mL | 20 से 400mL/min |
| अल्ट्रासोनिक छलनी शेकर | n.a. | n.a. |
साहित्य / संदर्भ
- 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.
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
ऊतक नमूनों को FFPE के रूप में स्थिर क्यों किया जाता है?
फॉर्मेलिन में स्थिर किए गए, पैराफिन में अंतःस्थापित (FFPE) नमूनों का संरक्षण फॉर्मेल्डिहाइड के माध्यम से सहसंयोजक क्रॉस-लिंक बनाकर ऊतक की आकारिकी और प्रोटीन संरचनाओं को स्थिर करता है। पैराफिन में अंतःस्थापन से पूर्वव्यापी विश्लेषणों के लिए ऊतकवैज्ञानिक और आणविक अखंडता बनाए रखते हुए कमरे के तापमान पर दीर्घकालिक भंडारण संभव होता है।
मैं FFPE नमूनों से पैराफिन कैसे हटाऊँ?
पैराफिन हटाने के लिए विलायकों से क्रमिक धुलाई की जाती है: आम तौर पर ज़ाइलीन के साथ दो बार इनक्यूबेशन, जिसके बाद एथेनॉल (96%) से दो बार धुलाई की जाती है। सेंट्रीफ्यूगेशन और सुखाने के बाद ऊतक आगे के निष्कर्षण के लिए तैयार होता है। यह प्रक्रिया लयन और एंज़ाइमी पाचन के लिए नमूने की सुलभता बहाल करती है।
तापीय इनक्यूबेशन का उद्देश्य क्या है?
तापीय इनक्यूबेशन का अर्थ है जैवरासायनिक या भौतिक परिवर्तन उत्पन्न करने के लिए किसी नमूने को एक निर्धारित तापमान पर एक निश्चित अवधि तक नियंत्रित रूप से रखना। प्रोटिओमिक्स में इसका उपयोग आम तौर पर प्रोटीनों का विकृतीकरण करने, FFPE ऊतकों में फॉर्मेल्डिहाइड क्रॉस-लिंक को उलटने या लयन बफर की प्रभावकारिता बढ़ाने के लिए किया जाता है। तापमान और अवधि महत्वपूर्ण प्राचल हैं, जिन्हें लक्षित अभिक्रिया या नमूने के प्रकार के अनुरूप निर्धारित किया जाता है।
SP3 पाचन क्या है?
एकल-पात्र ठोस-प्रावस्था संवर्धित नमूना तैयारी (SP3) बीड-आधारित प्रोटिओमिक्स कार्यप्रवाह है। इसमें प्रोटीनों को बाँधने के लिए अनुचुंबकीय बीड्स का उपयोग किया जाता है, जिससे विकृतीकरण की परिस्थितियों में प्रभावी शुद्धिकरण, सांद्रण और बीड्स पर एंज़ाइमी पाचन संभव होता है। SP3 नमूने की हानि को न्यूनतम करता है और कम प्रारंभिक मात्रा वाले तथा FFPE नमूनों के साथ अत्यधिक अनुकूल है।
Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र का निर्माण करता है, जिनका आकार प्रयोगशाला स्तर से औद्योगिक स्तर तक होता है।
