Paraffinmentesítés és fehérjekivonás FFPE-szövetekből
Segítse elő a fehérjekivonást formalinban fixált, paraffinba ágyazott (FFPE) szövetmetszetekből a paraffinmentesítés, a szolubilizálás és a VialTweeter többcsöves ultrahangos készülékkel végzett ultrahangos kezelés optimalizált kombinációjával. Ez a protokoll támogatja az ezt követő tömegspektrometria-alapú proteomikai vizsgálatokat, és kompatibilis az SP3-tisztítást és enzimes emésztést alkalmazó munkafolyamatokkal.
Ez a szabványos műveleti eljárás (SOP) olyan laboratóriumi munkatársak számára készült, akik FFPE-szövetminták proteomikai elemzését végzik nagy teljesítményű ultrahangos kezeléssel. Az eljárást legfeljebb tíz FFPE-minta párhuzamos feldolgozására optimalizálták a VialTweeter többcsöves ultrahangos készülék használatával.
VialTweeter ultrahangos készülék 10 minta egyidejű ultrahangos kezelésére, például FFPE-minták líziséhez és a belőlük történő fehérjekivonáshoz
Protokoll: fehérjekivonás FFPE-mintákból a VialTweeter használatával
Anyagok és reagensek
Reagensek
- Xilol (szövettani minőségű)
- Etanol (abszolút, 96%)
- Lízispuffer:
- Proteázinhibitor (opcionális; például cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M guanidin-hidroklorid
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (trisz(2-karboxietil)-foszfin)
40 mM CAA (2-klóracetamid)
Eszközök
- VialTweeter többcsöves ultrahangos készülék
- 1,5 mL-es vagy 2,0 mL-es, alacsony kötőképességű mikrocentrifugacsövek
- Fűtőblokk vagy inkubátor (95°C-os és 80°C-os beállítással)
- Mikrocentrifuga
- Termomixer (opcionális, de ajánlott)
Kiindulási mintamennyiség
- Mintánként (azaz fiolánként) 1–2 metszet 10 µm vastag FFPE-szövetből
- Mintánként (azaz fiolánként) összesen ~100 µg szövet
VAGY
Megjegyzés: A mikrotómos metszéshez használjon új pengéket a paraffintörmelék okozta szennyeződés minimalizálására.
Eljárás
- Paraffinmentesítés
- Helyezze az FFPE-metszeteket alacsony kötőképességű mikrocentrifugacsövekbe.
- Adjon hozzá 1 mL xilolt, majd röviden keverje vortexkeverővel.
- Inkubálja 10 percig szobahőmérsékleten.
- Centrifugálja 14 000 × g mellett 2 percig; távolítsa el a felülúszót.
- Ismételje meg még egyszer a xilolos mosást (2–4. lépés).
- Mossa az üledéket 1 mL 96%-os etanollal, keverje vortexkeverővel, majd centrifugálja 14 000 × g mellett 2 percig. Távolítsa el a felülúszót.
- Ismételje meg még egyszer az etanolos mosást (összesen 2 etanolos mosás).
- Szárítsa az üledéket levegőn, szobahőmérsékleten 10 percig, nyitott csőfedelekkel, hogy a maradék etanol elpárologjon.
- Fehérjekivonás és ultrahangos kezelés
- Adjon 200 µL lízispuffert minden száraz üledékhez.
Megjegyzés: Bár az ultrahangos készülék legfeljebb 1 mL befogadására alkalmas, a további feldolgozáshoz 200 µL az optimális térfogat. - Keverje vortexkeverővel vagy óvatos pipettázással.
- Adjon 200 µL lízispuffert minden száraz üledékhez.
- Első hőinkubálás
- Inkubálja a csöveket 95 °C-on 30 min ideig, 400 rpm sebességű rázatás mellett, termomixer vagy fűtőblokk használatával.
- Hagyja a mintákat szobahőmérsékleten hűlni 5 min ideig.
- Első ultrahangos kezelés a VialTweeter használatával
- Helyezze a csöveket a VialTweeter készülékbe.
- Állítsa be a VialTweeter UP200St készüléket az alábbi értékekre, majd végezze el az ultrahangos kezelést.
- Második hőinkubálás
Vegye ki a csöveket, és inkubálja őket ismét 95 °C-on 15 min ideig, 400 rpm mellett. - Második ultrahangos kezelés
Ismételje meg az ultrahangos kezelést a VialTweeter készüléken ugyanazokkal a beállításokkal (mint fent), további 10 cikluson át (összesen 15 min). - A lizátum derítése
- Centrifugálja a mintákat 13 000 × g mellett 10 min ideig, 23°C-on (szobahőmérsékleten).
- Óvatosan gyűjtse a felülúszót egy új, 2,0 mL-es Safe-lock Eppendorf csőbe. Ügyeljen arra, hogy ne kavarja fel az üledéket.
- További feldolgozás
A lizátum most készen áll az SP3-tisztításra és az enzimes emésztésre.
• Állítsa az amplitúdót (A) 100%-ra
• Állítsa az impulzusüzemmódot (C) 100%-ra
• Ciklusidőzítő: bekapcsolva
• Bekapcsolási idő: 60s
• Kikapcsolási idő: 30s
• Határérték: 15 min (10 ciklusnak felel meg)
(Számítási megjegyzés: (60 s bekapcsolva + 30 s kikapcsolva) × 10 ciklus = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter 10 Eppendorf csővel
Megjegyzések és bevált gyakorlatok
- Az ultrahangos kezelés során fellépő túlmelegedés kockázatát a programozott be- és kikapcsolási ciklusok mérséklik.
- Az ultrahangos kezelés után kerülje a vortexkeverést a fehérjeaggregáció megelőzése érdekében.
Hulladékkezelés és biztonság
Az alábbi táblázat laboratóriumi méretű ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról ad tájékoztatást:
| Ajánlott készülékek | Szakaszosan kezelt térfogat | Térfogatáram |
|---|---|---|
| UIP400MTP ultrahangos készülék 96 lyukú lemezekhez | többlyukú / mikrotiterlemezek | n.a. |
| Ultrahangos CupHorn | CupHorn fiolákhoz vagy főzőpohárhoz | n.a. |
| GDmini2 | ultrahangos mikro-átfolyóreaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0,5–1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1–500mL | 10–200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10–1000mL | 20–200mL/min |
| UP400St | 10–2000mL | 20–400mL/min |
| Ultrahangos szitarázó | n.a. | n.a. |
Szakirodalom / Hivatkozások
- 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.
Gyakran ismételt kérdések
Miért fixálják a szövetmintákat FFPE formában?
A formalinban fixált, paraffinba ágyazott (FFPE) tartósítás formaldehid révén kialakuló kovalens keresztkötésekkel stabilizálja a szöveti morfológiát és a fehérjeszerkezeteket. A paraffinba ágyazás lehetővé teszi a hosszú távú, szobahőmérsékleten történő tárolást, miközben megőrzi a szövettani és molekuláris integritást a retrospektív elemzésekhez.
Hogyan paraffinmentesítsem az FFPE-mintákat?
A paraffinmentesítés során egymást követő oldószeres mosásokkal távolítják el a paraffint: általában két xilolos inkubálást két etanolos (96%) mosás követ. Centrifugálás és szárítás után a szövet készen áll a további extrakcióra. Ez a folyamat helyreállítja a minta hozzáférhetőségét a lízis és az enzimes emésztés számára.
Mi a hőinkubálás célja?
A hőinkubálás során a mintát szabályozott módon, meghatározott ideig adott hőmérsékletnek teszik ki biokémiai vagy fizikai változások előidézése érdekében. A proteomikában gyakran használják fehérjék denaturálására, az FFPE-szövetekben lévő formaldehid-keresztkötések felbontására vagy a lízispuffer hatékonyságának fokozására. A hőmérséklet és az időtartam kritikus paraméterek, amelyeket a célreakcióhoz vagy a mintatípushoz igazítanak.
Mi az SP3-emésztés?
Az egy edényben végzett, szilárd fázissal támogatott minta-előkészítés (SP3) gyöngyalapú proteomikai munkafolyamat. Paramágneses gyöngyöket használ a fehérjék megkötésére, lehetővé téve a hatékony tisztítást, koncentrálást és a gyöngyökön végzett enzimes emésztést denaturáló körülmények között. Az SP3 minimalizálja a mintaveszteséget, és kiválóan alkalmazható kis kiindulási anyagmennyiségű és FFPE-mintákhoz.
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt a laboratóriumi mérettől az ipari méretig.
