Deparafinizacja i ekstrakcja białek z FFPE
Ułatw ekstrakcję białek z skrawków tkanek zatopionych w parafinie (FFPE) utrwalonych w formalinie przy użyciu zoptymalizowanej kombinacji deparafinowania, solubilizacji i sonikacji za pomocą wielorurkowego ultrasonografu VialTweeter. Protokół ten obsługuje proteomikę opartą na spektrometrii mas i jest zgodny z przepływami pracy oczyszczania i trawienia enzymatycznego SP3.
Niniejszy SOP jest przeznaczony dla personelu laboratoryjnego zajmującego się analizą proteomiczną próbek tkanek FFPE przy użyciu wysokowydajnej sonikacji. Jest zoptymalizowany pod kątem do dziesięciu próbek FFPE przetwarzanych równolegle za pomocą VialTweeter Multi-Tube Sonicator.
Sonikator VialTweeter do jednoczesnej sonikacji 10 próbek, np. do lizy i ekstrakcji białek z próbek FFPE
Protokół: Ekstrakcja białka z próbek FFPE za pomocą VialTweeter
Materiały i odczynniki
odczynniki
- Ksylen (stopień histologiczny)
- Etanol (bezwzględny 96%)
- Bufor do lizy:
- Inhibitor proteazy (opcjonalnie; np. cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M chlorowodorek guanidyny
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (tris(2-karboksyetylo)fosfina)
40 mM CAA (2-chloroacetamid)
Sprzęt
- VialTweeter Wielorurowy ultrasonograf
- Probówki wirówkowe o niskim poziomie wiązania 1,5 ml lub 2,0 ml
- Blok grzewczy lub inkubator (ustawienia 95°C i 80°C)
- Mikrowirówka
- Termomikser (opcjonalny, ale zalecany)
Przykładowe dane wejściowe
- 1–2 skrawki tkanki FFPE o grubości 10 μm na próbkę (tj. na fiolkę)
- Łącznie ~100 μg tkanki na próbkę (tj. na fiolkę)
lub
Uwaga: Do mikrotomii należy używać świeżych ostrzy, aby zminimalizować zanieczyszczenie resztkami parafiny.
Procedura
- deparafinizacja
- Przenieś sekcje FFPE do probówek mikrowirówek o niskim poziomie wiązania.
- Dodaj 1 ml ksylenu, krótko wymieszaj.
- Inkubować 10 minut w temperaturze pokojowej.
- Wirować przy 14 000 × g przez 2 minuty; Odrzucić supernatant.
- Powtórz pranie ksylenem jeszcze raz (kroki 2–4).
- Umyj granulat 1 ml 96% etanolu, zwiruj, a następnie odwiruj przy 14 000 × g przez 2 minuty. Odrzucić supernatant.
- Powtórzyć płukanie etanolem jeszcze raz (w sumie 2 płukania etanolem).
- Suszyć na powietrzu przez 10 minut w temperaturze pokojowej z otwartymi pokrywkami w celu odparowania resztek etanolu.
- Ekstrakcja białek i sonikacja
- Dodać 200 μl buforu do lizy do każdego suchego granulatu.
Uwaga: Chociaż sonikator może pomieścić do 1 ml, 200 μl jest optymalne do dalszego przetwarzania. - Mieszać przez wirowanie lub delikatne pipetowanie.
- Dodać 200 μl buforu do lizy do każdego suchego granulatu.
- Pierwsza inkubacja termiczna
- Inkubować probówki w temperaturze 95 °C przez 30 minut, mieszając przy 400 obr./min przy użyciu termomiksera lub bloku grzewczego.
- Pozostawić próbki do ostygnięcia w temperaturze pokojowej przez 5 minut.
- Pierwsza sonizacja za pomocą VialTweeter
- Umieść rurki w głośniku wysokotonowym VialTweeter.
- Ustaw VialTweeter UP200St na poniższe wartości i sonicate.
- Druga inkubacja termiczna
Wyjąć probówki i ponownie inkubować w temperaturze 95 °C przez 15 minut, 400 obr./min. - Druga sonikacja
Powtórz sonikację na VialTweeter przy użyciu tych samych ustawień (jak powyżej) przez dodatkowe 10 cykli (łącznie 15 minut). - Klarowanie lizatu
- Odwirować próbki o masie 13 000 × g przez 10 minut w temperaturze 23°C (temperatura pokojowa).
- Ostrożnie zebrać supernatant do nowej probówki Eppendorfa Safe-lock o pojemności 2,0 ml. Unikaj naruszania pelletu.
- Dalsze przetwarzanie
Lisat jest teraz gotowy do oczyszczenia SP3 i trawienia enzymatycznego.
• Ustaw amplitudę (A) na 100%
• Ustaw tryb pulsacji (C) na 100%
• Zegar okresu: włączony
• Czasowość: 60s
• Czas wyłączenia: 30s
• Wartość graniczna: 15 min (odpowiada 10 cyklom)
(Uwaga obliczeniowa: (60 s wł. + 30 s wył.) × 10 cykli = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter z 10 rurkami Eppendorfa
Uwagi i sprawdzone metody
- Ryzyko przegrzania podczas sonikacji jest zmniejszone dzięki zaprogramowanym cyklom włączania/wyłączania.
- Unikaj wirowania po sonikacji, aby zapobiec agregacji białek.
Utylizacja odpadów i bezpieczeństwo
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultrasonografów laboratoryjnych:
| Polecane urządzenia | Wielkość partii | natężenie przepływu |
|---|---|---|
| Sonikator do płytek 96-dołkowych UIP400MTP | Płytki wielodołkowe / mikrotitracyjne | b.d. |
| Ultradźwiękowy CupHorn | CupHorn do fiolek lub zlewek | b.d. |
| GDmini2 | ultradźwiękowy reaktor mikroprzepływowy | b.d. |
| VialTweeter | 0.5-1,5 mL | b.d. |
| UP100H | 1 do 500mL | 10-200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 do 1000 ml | 20 do 200 ml/min |
| UP400St | 10 do 2000mL | 20-400mL/min |
| Ultradźwiękowy wytrząsacz sitowy | b.d. | b.d. |
Literatura / Referencje
- 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.
często zadawane pytania
Dlaczego próbki tkanek są utrwalane jako FFPE?
Konserwacja utrwalona w parafinie (FFPE) stabilizuje morfologię tkanek i struktury białkowe poprzez tworzenie kowalencyjnych wiązań krzyżowych za pośrednictwem formaldehydu. Zatopienie w parafinie umożliwia długotrwałe przechowywanie w temperaturze pokojowej przy jednoczesnym zachowaniu integralności histologicznej i molekularnej do analiz retrospektywnych.
Jak odparafinować próbki FFPE?
Deparafinowanie polega na sekwencyjnym płukaniu rozpuszczalnikiem w celu usunięcia parafiny: zazwyczaj dwie inkubacje z ksylenem, a następnie dwa płukania etanolem (96%). Po odwirowaniu i wysuszeniu tkanka jest gotowa do dalszej ekstrakcji. Proces ten przywraca dostępność próbki do lizy i trawienia enzymatycznego.
Jaki jest cel inkubacji termicznej?
Inkubacja termiczna odnosi się do kontrolowanego wystawienia próbki na działanie określonej temperatury przez określony czas w celu wywołania zmian biochemicznych lub fizycznych. W proteomice jest powszechnie stosowany do denaturacji białek, odwracania wiązań krzyżowych formaldehydu w tkankach FFPE lub zwiększania skuteczności buforu lizy. Temperatura i czas trwania są parametrami krytycznymi, dostosowanymi do docelowej reakcji lub rodzaju próbki.
Co to jest trawienie SP3?
Jednogarnkowe przygotowanie próbek wzmocnionych fazą stałą (SP3) to proces proteomiki oparty na kulkach. Wykorzystuje kulki paramagnetyczne do wiązania białek, umożliwiając skuteczne oczyszczanie, koncentrację i trawienie enzymatyczne na kulkach w warunkach denaturacji. SP3 minimalizuje straty próbek i jest wysoce kompatybilny z próbkami o niskim nakładzie wejściowym i FFPE.
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.

