FFPE 탈파라핀 및 단백질 추출
탈파라핀, 가용화 및 VialTweeter 다중 튜브 초음파 처리기를 이용한 초음파 처리를 최적으로 조합하여 포르말린 고정 파라핀 포매(FFPE) 조직 절편에서 단백질을 효율적으로 추출하십시오. 이 프로토콜은 후속 질량 분석 기반 단백질체학 분석을 지원하며, SP3 정제 및 효소 소화 워크플로와 호환됩니다.
이 표준 작업 절차(SOP)는 고성능 초음파 처리를 이용하여 FFPE 조직 검체의 단백질체 분석을 수행하는 실험실 인력을 대상으로 합니다. VialTweeter 다중 튜브 초음파 처리기를 사용하여 최대 열 개의 FFPE 시료를 병렬 처리하도록 최적화되어 있습니다.
VialTweeter 초음파 처리기를 이용한 시료 10개의 동시 초음파 처리(예: FFPE 시료의 세포 용해 및 단백질 추출)
프로토콜: VialTweeter를 이용한 FFPE 시료의 단백질 추출
재료 및 시약
시약
- 자일렌(조직학용 등급)
- 에탄올(무수 96%)
- 세포 용해 완충액:
- 단백질분해효소 억제제(선택 사항; 예: cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M 구아니딘 염산염
50 mM Tris-HCl, pH 8.5
10 mM TCEP(트리스(2-카르복시에틸)포스핀)
40 mM CAA(2-클로로아세트아미드)
장비
- VialTweeter 다중 튜브 초음파 처리기
- 1.5 mL 또는 2.0 mL 저흡착 미세원심분리 튜브
- 히트 블록 또는 인큐베이터(95°C 및 80°C 설정)
- 미세원심분리기
- 써모믹서(선택 사항이나 권장됨)
시료 투입량
- 시료당(즉, 바이알당) 두께 10 µm의 FFPE 조직 절편 1–2개
- 시료당(즉, 바이알당) 총 ~100 µg의 조직
또는
참고: 파라핀 잔해에 의한 오염을 최소화하려면 미세절편 제작 시 새 칼날을 사용하십시오.
절차
- 탈파라핀
- FFPE 절편을 저흡착 미세원심분리 튜브로 옮기십시오.
- 자일렌 1 mL를 넣고 짧게 볼텍싱하십시오.
- 실온에서 10분간 인큐베이션하십시오.
- 14,000 × g에서 2분간 원심분리한 후 상층액을 버리십시오.
- 자일렌 세척을 한 번 더 반복하십시오(2–4단계).
- 펠릿을 96% 에탄올 1 mL로 세척하고 볼텍싱한 다음, 14,000 × g에서 2분간 원심분리하십시오. 상층액을 버리십시오.
- 에탄올 세척을 한 번 더 반복하십시오(에탄올 세척 총 2회).
- 잔류 에탄올이 증발하도록 뚜껑을 연 상태로 실온에서 펠릿을 10분간 자연 건조하십시오.
- 단백질 추출 및 초음파 처리
- 각각의 건조된 펠릿에 세포 용해 완충액 200 µL를 넣으십시오.
참고: 초음파 처리기는 최대 1 mL까지 수용할 수 있지만, 후속 처리에는 200 µL가 최적입니다. - 볼텍싱하거나 부드럽게 피펫팅하여 혼합하십시오.
- 각각의 건조된 펠릿에 세포 용해 완충액 200 µL를 넣으십시오.
- 첫 번째 가열 인큐베이션
- 써모믹서 또는 히트 블록을 사용하여 400 rpm으로 교반하면서 튜브를 95 °C에서 30 min 동안 인큐베이션하십시오.
- 시료를 실온에서 5 min 동안 식히십시오.
- VialTweeter를 이용한 첫 번째 초음파 처리
- 튜브를 VialTweeter에 넣으십시오.
- VialTweeter UP200St를 아래 값으로 설정하고 초음파 처리하십시오.
- 두 번째 가열 인큐베이션
튜브를 꺼내어 95 °C, 400 rpm에서 15 min 동안 다시 인큐베이션하십시오. - 두 번째 초음파 처리
동일한 설정(위 참조)으로 VialTweeter에서 초음파 처리를 추가로 10주기(총 15 min) 반복하십시오. - 용해액 청징
- 시료를 23°C(실온), 13,000 × g에서 10 min 동안 원심분리하십시오.
- 상층액을 새 2.0 mL Safe-lock Eppendorf 튜브에 조심스럽게 옮기십시오. 펠릿이 흐트러지지 않도록 하십시오.
- 후속 처리
이제 용해액은 SP3 정제 및 효소 소화를 수행할 준비가 되었습니다.
• 진폭(A)을 100%로 설정하십시오
• 펄스 모드(C)를 100%로 설정하십시오
• 주기 타이머: 켜짐
• 작동 시간: 60s
• 정지 시간: 30s
• 한계값: 15 min(10주기에 해당)
(계산 참고: (60 s 작동 + 30 s 정지) × 10주기 = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter에 장착된 Eppendorf 튜브 10개
참고 사항 및 권장 작업 방법
- 프로그래밍된 작동/정지 주기 반복으로 초음파 처리 중 과열 위험을 줄입니다.
- 단백질 응집을 방지하려면 초음파 처리 후 볼텍싱을 피하십시오.
폐기물 처리 및 안전
아래 표는 당사 실험실용 초음파 처리기의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다:
| 권장 장비 | 배치 부피 | 유량 |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96웰 플레이트 초음파 처리기 | 다중 웰 / 마이크로타이터 플레이트 | n.a. |
| 초음파 CupHorn | 바이알 또는 비커용 CupHorn | n.a. |
| GDmini2 | 초음파 미세 유동 반응기 | 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 |
| 초음파 체 진탕기 | n.a. | n.a. |
문헌 / 참고문헌
- 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.
자주 묻는 질문
조직 시료를 FFPE로 고정하는 이유는 무엇인가요?
포르말린 고정 파라핀 포매(FFPE) 보존법은 포름알데히드를 통해 공유 가교결합을 형성하여 조직 형태와 단백질 구조를 안정화합니다. 파라핀 포매는 후향적 분석에 필요한 조직학적 및 분자적 온전성을 유지하면서 실온에서 장기간 보관할 수 있게 합니다.
FFPE 시료는 어떻게 탈파라핀하나요?
탈파라핀은 파라핀을 제거하기 위해 용매로 순차적으로 세척하는 과정으로, 일반적으로 자일렌으로 두 번 인큐베이션한 다음 에탄올(96%)로 두 번 세척합니다. 원심분리와 건조 후 조직은 후속 추출을 수행할 준비가 됩니다. 이 과정은 세포 용해 및 효소 소화에 필요한 시료 접근성을 회복시킵니다.
가열 인큐베이션의 목적은 무엇인가요?
가열 인큐베이션은 생화학적 또는 물리적 변화를 유도하기 위해 시료를 정해진 온도에 특정 시간 동안 통제된 방식으로 노출하는 것을 말합니다. 단백질체학에서는 일반적으로 단백질을 변성시키거나, FFPE 조직의 포름알데히드 가교결합을 해제하거나, 세포 용해 완충액의 효능을 높이는 데 사용됩니다. 온도와 시간은 목표 반응 또는 시료 유형에 맞게 조정되는 핵심 매개변수입니다.
SP3 소화란 무엇인가요?
단일 용기 고체상 강화 시료 전처리(SP3)는 비드 기반 단백질체학 워크플로입니다. 상자성 비드에 단백질을 결합시켜 변성 조건에서 효율적인 정제, 농축 및 비드상 효소 소화를 가능하게 합니다. SP3는 시료 손실을 최소화하며, 저투입량 시료 및 FFPE 시료와의 호환성이 매우 높습니다.
Hielscher Ultrasonics는 실험실 규모부터 산업 규모까지 고성능 초음파 균질기를 제조합니다.
