Deparafinizácia a extrakcia bielkovín z FFPE
Uľahčite extrakciu proteínov z tkanivových rezov tkaniva fixovaných formalínom (FFPE) pomocou optimalizovanej kombinácie deparafinizácie, solubilizácie a sonikácie pomocou ultrazvuku VialTweeter s viacerými trubicami. Tento protokol podporuje proteomiku založenú na následnej hmotnostnej spektrometrii a je kompatibilný s postupmi čistenia SP3 a enzymatického rozkladu.
Tento SOP je určený pre laboratórny personál zapojený do proteomickej analýzy vzoriek tkanív FFPE pomocou vysokovýkonnej sonikácie. Je optimalizovaný až pre desať vzoriek FFPE spracovaných paralelne pomocou VialTweeter Multi-Tube Sonicator.
Ultrazvuk VialTweeter na súčasnú sonikáciu 10 vzoriek, napr. na lýzu a extrakciu proteínov zo vzoriek FFPE
Protokol: Extrakcia proteínov zo vzoriek FFPE pomocou VialTweeter
Materiály a činidlá
Reagenty
- Xylén (histologický stupeň)
- Etanol (absolútne 96 %)
- Lyzový pufer:
- Inhibítor proteázy (voliteľné; napr. cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M guanidín hydrochlorid
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (Tris(2-karboxyetyl)fosfín)
40 mM CAA (2-chlóracetamid)
Zariadenie
- Viacrúrkový ultrazvuk VialTweeter
- 1,5 ml alebo 2,0 ml nízkoväzbové mikroodstredivkové skúmavky
- Tepelný blok alebo inkubátor (nastavenie 95 °C a 80 °C)
- Mikrocentrifúga
- Termomixér (voliteľné, ale odporúčané)
Sample vstup
- 1–2 rezy 10 μm hrubého FFPE tkaniva na vzorku (t. j. na injekčnú liekovku)
- Celkovo ~100 μg tkaniva na vzorku (t. j. na injekčnú liekovku)
alebo
Poznámka: Na mikrotómiu používajte nové čepele, aby ste minimalizovali kontamináciu parafínovým zvyškom.
Procedúra
- deparafinizácia
- Preneste FFPE sekcie do nízkoväzbových mikroodstredivkových skúmaviek.
- Pridajte 1 ml xylénu, krátko vír.
- Inkubujte 10 minút pri izbovej teplote.
- Odstredte pri 14 000 × g 2 minúty; zlikvidujte supernatant.
- Opakujte xylénové umývanie ešte raz (kroky 2–4).
- Umyte pelety s 1 ml 96% etanolu, vír a potom odstredte pri 14 000 × g 2 minúty. Supernatant zlikvidovať.
- Ešte raz zopakujte premývanie etanolom (spolu 2 umývania etanolom).
- Pelety sušte na vzduchu 10 minút pri izbovej teplote s otvorenými viečkami, aby sa odparil zvyškový etanol.
- Extrakcia bielkovín a sonikácia
- Pridajte 200 μl lyzačného pufra do každej suchej pelety.
Poznámka: Aj keď sonikátor pojme až 1 ml, 200 μl je optimálne pre následné spracovanie. - Miešajte vírivým alebo jemným pipetovaním.
- Pridajte 200 μl lyzačného pufra do každej suchej pelety.
- Prvá tepelná inkubácia
- Skúmavky inkubujte pri teplote 95 °C 30 minút s miešaním pri 400 ot./min pomocou termomixéra alebo tepelného bloku.
- Vzorky nechajte 5 minút vychladnúť pri izbovej teplote.
- Prvá sonikácia pomocou VialTweeter
- Vložte skúmavky do VialTweeter.
- Nastavte VialTweeter UP200St na nižšie uvedené hodnoty a sonikujte.
- Druhá tepelná inkubácia
Vyberte skúmavky a znova inkubujte pri 95 °C 15 minút, 400 ot./min. - Druhá sonikácia
Zopakujte sonikaciu na VialTweeter s použitím rovnakých nastavení (ako vyššie) počas ďalších 10 cyklov (celkovo 15 minút). - Objasnenie lyzátu
- Vzorky odstreďujte pri 13 000 × g počas 10 minút pri 23 °C (izbová teplota).
- Opatrne zozbierajte supernatant do novej 2,0 ml skúmavky Safe-lock Eppendorf. Zabráňte narušeniu peliet.
- Následné spracovanie
Lyzát je teraz pripravený na čistenie SP3 a enzymatické trávenie.
• Nastavte amplitúdu (A) na 100 %
• Nastavte režim pulzácie (C) na 100 %
• Dobové hodiny: Zapnuté
• Načas: 60 s
• Čas vypnutia: 30 s
• Limitná hodnota: 15 min (zodpovedá 10 cyklom)
(Poznámka k výpočtu: (60 s zapnuté + 30 s vypnuté) × 10 cyklov = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter s 10 Eppendorfovými trubicami
Poznámky a osvedčené postupy
- Riziko prehriatia počas sonikácie je zmiernené naprogramovaným cyklovaním ON/OFF.
- Vyhnite sa víreniu po sonikácii, aby ste zabránili agregácii bielkovín.
Likvidácia odpadu a bezpečnosť
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov veľkosti laboratória:
| Odporúčané zariadenia | Objem dávky | Prietok |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-jamkový tanierový sonikátor | viacjamkové / mikrotitračné platne | N.A. |
| Ultrazvukový CupHorn | CupHorn pre injekčné liekovky alebo kadičky | N.A. |
| GDmini2 | Ultrazvukový mikroprietokový reaktor | N.A. |
| VialTweeter | 05 až 1,5 ml | N.A. |
| UP100H | 1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 až 1000 ml | 20 až 200 ml/min |
| UP400St | 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min |
| Ultrazvuková trepačka na sito | N.A. | N.A. |
Literatúra / Referencie
- 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.
často kladené otázky
Prečo sú vzorky tkanív fixované ako FFPE?
Konzervácia parafínom fixovaná formalínom (FFPE) stabilizuje morfológiu tkaniva a proteínové štruktúry vytváraním kovalentných zosieťok cez formaldehyd. Vloženie do parafínu umožňuje dlhodobé skladovanie pri izbovej teplote pri zachovaní histologickej a molekulárnej integrity pre retrospektívne analýzy.
Ako deparafinizovať vzorky FFPE?
Deparafinizácia zahŕňa sekvenčné premývanie rozpúšťadlom na odstránenie parafínu: zvyčajne dve inkubácie s xylénom, po ktorých nasledujú dve premývania etanolom (96%). Po odstredení a vysušení je tkanivo pripravené na následnú extrakciu. Tento proces obnovuje dostupnosť vzorky pre lýzu a enzymatické rozkladanie.
Aký je účel tepelnej inkubácie?
Tepelná inkubácia sa vzťahuje na kontrolované vystavenie vzorky definovanej teplote počas určitého časového obdobia s cieľom vyvolať biochemické alebo fyzikálne zmeny. V proteomike sa bežne používa na denaturáciu proteínov, reverzné zosieťovanie formaldehydu v tkanivách FFPE alebo na zvýšenie účinnosti lýzneho pufra. Teplota a trvanie sú kritické parametre prispôsobené cieľovej reakcii alebo typu vzorky.
Čo je trávenie SP3?
Príprava vzoriek s pevnou fázou v jednom hrnci (SP3) je proteomický pracovný postup založený na guľôčkach. Využíva paramagnetické guľôčky na viazanie proteínov, čo umožňuje efektívne čistenie, koncentráciu a enzymatické trávenie na guľôčkach za denaturačných podmienok. SP3 minimalizuje stratu vzorky a je vysoko kompatibilný so vzorkami s nízkym vstupom a FFPE.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.

