Deparafinēšana un proteīnu ekstrakcija no FFPE
Atvieglojiet proteīnu ekstrakciju no formalīnā fiksētu, parafīnā ieguldītu (FFPE) audu griezumiem, izmantojot optimizētu deparafinēšanas, solubilizācijas un apstrādes ar ultraskaņu kombināciju ar VialTweeter vairāku mēģeņu ultraskaņas apstrādes ierīci. Šis protokols nodrošina turpmāku uz masspektrometriju balstītu proteomikas analīzi un ir saderīgs ar SP3 attīrīšanas un enzimātiskās šķelšanas darbplūsmām.
Šī standarta darba procedūra (SOP) ir paredzēta laboratorijas personālam, kas veic FFPE audu paraugu proteomikas analīzi, izmantojot augstas veiktspējas apstrādi ar ultraskaņu. Tā ir optimizēta līdz desmit FFPE paraugu paralēlai apstrādei, izmantojot VialTweeter vairāku mēģeņu ultraskaņas apstrādes ierīci.
VialTweeter ultraskaņas apstrādes ierīce 10 paraugu vienlaicīgai apstrādei ar ultraskaņu, piemēram, FFPE paraugu līzei un proteīnu ekstrakcijai
Protokols: proteīnu ekstrakcija no FFPE paraugiem, izmantojot VialTweeter
Materiāli un reaģenti
Reaģenti
- Ksilols (histoloģijai piemērotas tīrības pakāpes)
- Etanols (absolūtais 96%)
- Līzes buferšķīdums:
- Proteāžu inhibitors (pēc izvēles; piemēram, cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M guanidīna hidrohlorīds
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (tris(2-karboksietil)fosfīns)
40 mM CAA (2-hloracetamīds)
Aprīkojums
- VialTweeter vairāku mēģeņu ultraskaņas apstrādes ierīce
- 1,5 mL vai 2,0 mL mikrocentrifūgas mēģenes ar zemu vielu piesaisti pie sieniņām
- Sildbloks vai inkubators (95°C un 80°C iestatījumi)
- Mikrocentrifūga
- Termomikseris (pēc izvēles, bet ieteicams)
Sākotnējais parauga daudzums
- 1–2 FFPE audu griezumi, katrs 10 µm biezs, vienam paraugam (t. i., vienam flakonam)
- Kopā ~100 µg audu vienam paraugam (t. i., vienam flakonam)
VAI
Piezīme: mikrotomijai izmantojiet jaunus asmeņus, lai samazinātu piesārņojumu ar parafīna atliekām.
Procedūra
- Deparafinēšana
- Pārnesiet FFPE griezumus mikrocentrifūgas mēģenēs ar zemu vielu piesaisti pie sieniņām.
- Pievienojiet 1 mL ksilola un īsi samaisiet vorteksa maisītājā.
- Inkubējiet 10 minūtes istabas temperatūrā.
- Centrifugējiet ar 14 000 × g 2 minūtes; izlejiet supernatantu.
- Atkārtojiet mazgāšanu ar ksilolu vēl vienu reizi (2.–4. darbība).
- Mazgājiet nogulsnes ar 1 mL 96% etanola, samaisiet vorteksa maisītājā un pēc tam centrifugējiet ar 14 000 × g 2 minūtes. Izlejiet supernatantu.
- Atkārtojiet mazgāšanu ar etanolu vēl vienu reizi (kopā 2 mazgāšanas reizes ar etanolu).
- Žāvējiet nogulsnes gaisā 10 minūtes istabas temperatūrā ar atvērtiem vāciņiem, lai iztvaicētu atlikušo etanolu.
- Proteīnu ekstrakcija un apstrāde ar ultraskaņu
- Katrām sausajām nogulsnēm pievienojiet 200 µL līzes buferšķīduma.
Piezīme: lai gan ultraskaņas apstrādes ierīcē var apstrādāt līdz 1 mL, turpmākajai apstrādei optimālais tilpums ir 200 µL. - Samaisiet vorteksa maisītājā vai saudzīgi pipetējot.
- Katrām sausajām nogulsnēm pievienojiet 200 µL līzes buferšķīduma.
- Pirmā termiskā inkubācija
- Inkubējiet mēģenes 95 °C temperatūrā 30 min, maisot ar 400 rpm un izmantojot termomikseri vai sildbloku.
- Ļaujiet paraugiem atdzist istabas temperatūrā 5 min.
- Pirmā apstrāde ar ultraskaņu, izmantojot VialTweeter
- Ievietojiet mēģenes VialTweeter ierīcē.
- Iestatiet VialTweeter UP200St tālāk norādītās vērtības un veiciet apstrādi ar ultraskaņu.
- Otrā termiskā inkubācija
Izņemiet mēģenes un atkārtoti inkubējiet 95 °C temperatūrā 15 min ar 400 rpm. - Otrā apstrāde ar ultraskaņu
Atkārtojiet apstrādi ar ultraskaņu VialTweeter ierīcē, izmantojot tos pašus iestatījumus (kā norādīts iepriekš), vēl 10 ciklus (kopā 15 min). - Lizāta dzidrināšana
- Centrifugējiet paraugus ar 13 000 × g 10 min 23°C temperatūrā (istabas temperatūrā).
- Uzmanīgi pārnesiet supernatantu jaunā 2,0 mL Safe-lock Eppendorf mēģenē. Izvairieties no nogulšņu uzduļķošanas.
- Turpmākā apstrāde
Lizāts tagad ir gatavs SP3 attīrīšanai un enzimātiskajai šķelšanai.
• Iestatiet amplitūdu (A) uz 100%
• Iestatiet pulsācijas režīmu (C) uz 100%
• Perioda taimeris: ieslēgts
• Ieslēguma laiks: 60s
• Izslēguma laiks: 30s
• Robežvērtība: 15 min (atbilst 10 cikliem)
(Piezīme par aprēķinu: (60 s ieslēgts + 30 s izslēgts) × 10 cikli = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter ar 10 Eppendorf mēģenēm
Piezīmes un labākā prakse
- Pārkaršanas risku apstrādes ar ultraskaņu laikā mazina ieprogrammēta ieslēgšanas un izslēgšanas ciklu maiņa.
- Pēc apstrādes ar ultraskaņu izvairieties no maisīšanas vorteksa maisītājā, lai novērstu proteīnu agregāciju.
Atkritumu apsaimniekošana un drošība
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu laboratorijas ultraskaņas apstrādes ierīču aptuveno apstrādes jaudu:
| Ieteicamās ierīces | Partijas tilpums | Plūsmas ātrums |
|---|---|---|
| UIP400MTP ultraskaņas apstrādes ierīce 96 iedobju platēm | vairāku iedobju / mikrotitrēšanas plates | n.a. |
| Ultraskaņas CupHorn | CupHorn flakoniem vai vārglāzei | n.a. |
| GDmini2 | ultraskaņas mikroplūsmas reaktors | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 līdz 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 līdz 500mL | 10 līdz 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 līdz 1000mL | 20 līdz 200mL/min |
| UP400St | 10 līdz 2000mL | 20 līdz 400mL/min |
| Ultraskaņas sietu kratītājs | n.a. | n.a. |
Literatūra / atsauces
- 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.
Biežāk uzdotie jautājumi
Kāpēc audu paraugus fiksē kā FFPE?
Konservēšana, fiksējot formalīnā un ieguldot parafīnā (FFPE), stabilizē audu morfoloģiju un proteīnu struktūras, formaldehīdam veidojot kovalentas šķērssaites. Ieguldīšana parafīnā nodrošina ilgstošu uzglabāšanu istabas temperatūrā, vienlaikus saglabājot histoloģisko un molekulāro integritāti retrospektīvām analīzēm.
Kā deparafinēt FFPE paraugus?
Deparafinēšana ietver secīgas mazgāšanas ar šķīdinātājiem, lai noņemtu parafīnu: parasti divas inkubācijas ar ksilolu, kam seko divas mazgāšanas ar etanolu (96%). Pēc centrifugēšanas un žāvēšanas audi ir gatavi turpmākai ekstrakcijai. Šis process atjauno parauga pieejamību līzei un enzimātiskajai šķelšanai.
Kāds ir termiskās inkubācijas mērķis?
Termiskā inkubācija ir kontrolēta parauga pakļaušana noteiktai temperatūrai noteiktu laiku, lai izraisītu bioķīmiskas vai fizikālas izmaiņas. Proteomikā to parasti izmanto proteīnu denaturēšanai, formaldehīda veidoto šķērssaišu sašķelšanai FFPE audos vai līzes buferšķīduma efektivitātes palielināšanai. Temperatūra un ilgums ir kritiski parametri, kurus pielāgo mērķa reakcijai vai parauga veidam.
Kas ir SP3 šķelšana?
Vienā traukā veikta ar cieto fāzi uzlabota paraugu sagatavošana (SP3) ir uz lodītēm balstīta proteomikas darbplūsma. Tajā izmanto paramagnētiskas lodītes proteīnu saistīšanai, nodrošinot efektīvu attīrīšanu, koncentrēšanu un enzimātisko šķelšanu uz lodītēm denaturējošos apstākļos. SP3 samazina parauga zudumus līdz minimumam un ir ļoti labi saderīga ar paraugiem, kuru sākotnējais daudzums ir mazs, un FFPE paraugiem.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus mērogiem no laboratorijas līdz rūpnieciskajam mērogam.
