FFPEからの脱パラフィンおよびタンパク質抽出
ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織切片からのタンパク質抽出を、脱パラフィン、可溶化、およびVialTweeterマルチチューブ超音波処理装置の最適な組み合わせで促進します。このプロトコールは、下流の質量分析ベースのプロテオミクスをサポートし、SP3クリーンアップおよび酵素消化ワークフローに適合します。
このSOPは、高性能超音波処理を用いたFFPE組織試料のプロテオミクス解析に携わるラボ担当者を対象としています。このSOPは、VialTweeter Multi-Tube Sonicatorを使用して最大10個のFFPEサンプルを並行して処理するために最適化されています。

ヴァイアルトゥイーター FFPEサンプルの溶解とタンパク質抽出など、10サンプルの同時超音波処理用
プロトコルVialTweeterを用いたFFPEサンプルからのタンパク質抽出
材料と試薬
試薬
- キシレン(組織グレード)
- エタノール(絶対96)
- 溶解バッファー:
- プロテアーゼ阻害剤(オプション;例:cOmplete™ mini EDTAフリー)
6 M 塩酸グアニジン
50 mM Tris-HCl, pH 8.5
10 mM TCEP(トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン)
40 mM CAA(2-クロロアセトアミド)
設備
- バイアルトゥイーター マルチチューブ超音波発生器
- 1.5 mLまたは2.0 mL低結合微量遠心チューブ
- ヒートブロックまたはインキュベーター(95℃および80℃設定)
- 遠心分離機
- サーモミキサー(オプションだが推奨)
サンプル入力
- 1サンプルにつき10µm厚のFFPE組織の切片1~2枚(すなわち1バイアルにつき)
- サンプルあたり(すなわちバイアルあたり)合計~100μgの組織
または
注:パラフィン残渣の汚染を最小限にするため、マイクロトミーには新しい刃を使用する。
手続き
- 脱パラフィン
- FFPE切片を結合性の低い微量遠心チューブに移す。
- 1mLのキシレンを加え、短時間ボルテックスする。
- 室温で10分間インキュベートする。
- 14,000×gで2分間遠心し、上清を捨てる。
- キシレン洗浄をもう1回繰り返す(ステップ2-4)。
- ペレットを1mLの96%エタノールで洗浄し、ボルテックスした後、14,000×gで2分間遠心する。上清を捨てる。
- エタノール洗浄をもう1回繰り返す(合計2回のエタノール洗浄)。
- ペレットを蓋を開けたまま室温で10分間風乾し、残留エタノールを蒸発させる。
- タンパク質の抽出と超音波処理
- 各乾燥ペレットに200μLの溶解バッファーを加える。
注:ソニケーターは1mLまで対応するが、ダウンストリーム処理には200μLが最適である。 - ボルテックスまたは緩やかなピペッティングで混合する。
- 各乾燥ペレットに200μLの溶解バッファーを加える。
- 最初の温度インキュベーション
- サーモミキサーまたはヒートブロックを用いて400rpmで撹拌しながら、チューブを95℃で30分間インキュベートする。
- サンプルを室温で5分間冷却する。
- バイアルトゥイーターによる最初の超音波処理
- チューブをVialTweeterに入れる。
- VialTweeter UP200Stを以下の値に設定し、超音波処理を行う。
- 2回目の温度インキュベーション
チューブを取り出し、再度95℃で15分間、400rpmでインキュベートする。 - セカンド・ソニケーション
VialTweeterで同じ設定(上記と同じ)で超音波処理をさらに10サイクル(合計15分)繰り返す。 - ライセートの清澄化
- サンプルを13,000×g、23℃(室温)で10分間遠心する。
- 上清を新しい2.0 mL セーフロックエッペンドルフチューブに注意深く集める。ペレットを乱さないようにする。
- ダウンストリーム処理
これでライセートは、SP3クリーンアップと酵素消化の準備が整った。
- 振幅(A)を100%に設定する
- 脈動モード(C)を100%に設定する。
- ピリオドクロック:オン
- 定刻通り:60年代
- オフタイム:30秒
- 限界値:15分(10サイクルに相当)
(計算注:(60秒オン+30秒オフ)×10サイクル=900秒=15分)

ヒールシャー・バイアルツイーター エッペンドルフチューブ10本付き
注意事項とベストプラクティス
- 超音波処理中の過熱リスクは、プログラムされたON/OFFサイクルによって軽減されます。
- タンパク質の凝集を防ぐため、超音波処理後のボルテックスは避ける。
廃棄物処理と安全性
下の表は、ラボ用超音波処理装置の処理能力の目安です:
推奨デバイス | バッチ量 | 流量 |
---|---|---|
UIP400MTP 96ウェルプレートソニケーター | マルチウェル/マイクロタイタープレート | n.a. |
超音波カップホーン | バイアルまたはビーカー用カップホーン | n.a. |
GDmini2 | 超音波マイクロフローリアクター | n.a. |
バイアルツイーター | 00.5〜1.5mL | n.a. |
UP100H | 1〜500mL | 10~200mL/分 |
UP200Ht, UP200St | 10〜1000mL | 20~200mL/分 |
UP400ST | 10〜2000mL | 20~400mL/分 |
超音波ふるい振とう機 | n.a. | n.a. |
文献・参考文献
- 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.
よくある質問
なぜ組織サンプルはFFPEとして固定されるのか?
ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)保存は、ホルムアルデヒドを介して共有結合架橋を形成することにより、組織の形態やタンパク質構造を安定化させる。パラフィンに包埋することで、組織学的および分子学的完全性を維持したまま室温での長期保存が可能となり、遡及的な解析が可能となる。
FFPEサンプルの脱パラフィン方法は?
脱パラフィン化には、パラフィンを除去するための連続的な溶媒洗浄が含まれる。通常、キシレンで2回インキュベートした後、エタノール(96%)で2回洗浄する。遠心分離と乾燥の後、組織は下流の抽出の準備が整う。この工程により、溶解と酵素消化のためのサンプルへのアクセスが回復する。
サーマルインキュベーションの目的は?
サーマルインキュベーションとは、生化学的または物理的な変化を誘発するために、サンプルを特定の期間、決められた温度に制御された状態でさらすことを指す。プロテオミクスでは、タンパク質を変性させたり、FFPE組織のホルムアルデヒド架橋を元に戻したり、溶解バッファーの効果を高めたりするために一般的に使用される。温度と時間は、標的反応やサンプルの種類に合わせた重要なパラメーターである。
SP3消化とは?
Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation (SP3) は、ビーズベースのプロテオミクスワークフローです。常磁性ビーズを使用してタンパク質を結合させ、効率的な洗浄、濃縮、変性条件下でのビーズ上での酵素消化を可能にします。SP3はサンプルのロスを最小限に抑え、低インプットサンプルやFFPEサンプルとの高い互換性があります。