Deparafinizacija in ekstrakcija beljakovin iz FFPE
Olajšajte ekstrakcijo beljakovin iz tkivnih odsekov s formalinom, fiksnim parafinom (FFPE), z optimizirano kombinacijo deparafinizacije, raztapljanja in ultrazvočnega razbijanja z večcevnim ultrazvočnim aparatom VialTweeter. Ta protokol podpira proteomiko, ki temelji na masni spektrometriji, in je združljiv s čiščenjem SP3 in encimsko prebavo.
Ta SOP je namenjen laboratorijskemu osebju, ki sodeluje pri proteomski analizi vzorcev tkiva FFPE z uporabo visoko zmogljive ultrazvočne obdelave. Optimiziran je za do deset vzorcev FFPE, ki se obdelujejo vzporedno z uporabo VialTweeter Multi-Tube Sonicator.
VialTweeter sonicator za sočasno ultrazvočno razbijanje 10 vzorcev, npr. za lizo in ekstrakcijo beljakovin iz vzorcev FFPE
Protokol: Ekstrakcija beljakovin iz vzorcev FFPE z uporabo VialTweeter
Materiali in reagenti
Reagenti
- Ksilen (histološki razred)
- Etanol (absolutno 96 %)
- Pufer za lizo:
- Zaviralec proteaze (neobvezno; npr. cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M gvanidinijev klorid
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (Tris(2-karboksietil)fosfin)
40 mM CAA (2-kloracetamid)
Oprema
- VialTweeter večcevni ultrazvočni aparat
- 1,5 ml ali 2,0 ml nizko vezavne mikrocentrifugalne epruvete
- Toplotni blok ali inkubator (nastavitve 95 °C in 80 °C)
- Mikrocentrifuga
- Termomešalnik (neobvezno, vendar priporočeno)
Vzorčni vnos
- 1–2 odseka 10 μm debelega FFPE tkiva na vzorec (tj. na vialo)
- Skupaj ~ 100 μg tkiva na vzorec (tj. na vialo)
ali
Opomba: Uporabite sveža rezila za mikrotomijo, da zmanjšate kontaminacijo s parafinskimi odpadki.
Procedura
- deparafinizacija
- Prenesite FFPE odseke v nizko vezavne mikrocentrifugalne epruvete.
- Dodajte 1 ml ksilena, na kratko vrtinec.
- Inkubirajte 10 minut pri sobni temperaturi.
- Centrifugiramo pri 14 000 × g 2 minuti; Zavrzite supernatant.
- Še enkrat ponovite ksilensko pranje (koraki 2–4).
- Pelet speremo z 1 ml 96% etanola, vrtinca, nato centrifugiramo pri 14.000 × g 2 minuti. Zavrzite supernatant.
- Še enkrat ponovite pranje z etanolom (skupaj 2 izpiranja z etanolom).
- Pelet sušimo na zraku 10 minut pri sobni temperaturi z odprtimi pokrovi, da izhlapi ostanek etanola.
- Ekstrakcija beljakovin in ultrazvočno razbijanje
- Vsaki suhi peleti dodamo 200 μl pufra za lizo.
Opomba: Čeprav sonikator sprejme do 1 ml, je 200 μl optimalno za nadaljnjo obdelavo. - Mešajte z vrtincem ali nežnim pipetiranjem.
- Vsaki suhi peleti dodamo 200 μl pufra za lizo.
- Prva toplotna inkubacija
- Epruvete inkubiramo 30 minut pri 95 °C z mešanjem pri 400 vrt./min z uporabo termomešalnika ali toplotnega bloka.
- Vzorce pustite, da se ohladijo pri sobni temperaturi 5 minut.
- Prva ultrazvočna razbijanje z VialTweeterjem
- Postavite cevi v VialTweeter.
- Nastavite VialTweeter UP200St na spodnje vrednosti in sonikirajte.
- Druga toplotna inkubacija
Epruvete odstranimo in ponovno inkubiramo pri 95 °C 15 min, 400 vrt./min. - Druga ultrazvočna razbijanje
Ponovite ultrazvočno razbijanje na VialTweeterju z enakimi nastavitvami (kot zgoraj) za dodatnih 10 ciklov (skupaj 15 minut). - Pojasnitev lizata
- Vzorce centrifugiramo pri 13 000 × g 10 minut pri 23 °C (sobna temperatura).
- Previdno zberite supernatant v novo 2,0 ml cevko Safe-lock Eppendorf. Izogibajte se motenju peletov.
- Nadaljnja obdelava
Lizat je zdaj pripravljen za čiščenje SP3 in encimsko prebavo.
• Amplitudo (A) nastavite na 100 %
• Nastavite način pulziranja (C) na 100%
• Ura obdobja: vklopljena
• Pravočasno: 60s
• Čas izklopa: 30s
• Mejna vrednost: 15 min (ustreza 10 ciklom)
(Opomba o izračunu: (60 s vklopljeno + 30 s izklopljeno) × 10 ciklov = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter z 10 Eppendorfovimi cevmi
Opombe in najboljše prakse
- Tveganje pregrevanja med ultrazvočnim razbijanjem se ublaži s programiranim ciklizmom ON/OFF.
- Izogibajte se vrtinčenju po ultrazvočnem razbijanju, da preprečite agregacijo beljakovin.
Odstranjevanje odpadkov in varnost
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov v laboratoriju:
| Priporočene naprave | Obseg serije | Pretok |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-jamični ploščni sonikator | Plošče z več jamicami / mikrotitri | n.a. |
| Ultrazvočni CupHorn | CupHorn za viale ali čašo | n.a. |
| GDmini2 | Ultrazvočni mikro-pretočni reaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0.5 do 1.5 ml | n.a. |
| UP100H | 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min |
| UP200Ht, UP200St | 10 do 1000 ml | 20 do 200 ml / min |
| UP400St | 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min |
| Ultrazvočni stresalnik za sito | n.a. | n.a. |
Literatura / Reference
- 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.
Pogosto zastavljena vprašanja
Zakaj so vzorci tkiv fiksirani kot FFPE?
Ohranjanje parafina, fiksiranega s formalinom (FFPE), stabilizira morfologijo tkiva in proteinske strukture z oblikovanjem kovalentnih navzkrižnih povezav prek formaldehida. Vgradnja v parafin omogoča dolgoročno shranjevanje pri sobni temperaturi ob ohranjanju histološke in molekularne celovitosti za retrospektivne analize.
Kako deparafiniziram vzorce FFPE?
Deparafinizacija vključuje zaporedno izpiranje topila za odstranitev parafina: običajno dve inkubaciji s ksilenom, ki ji sledita dve izpiranju z etanolom (96%). Po centrifugiranju in sušenju je tkivo pripravljeno za nadaljnjo ekstrakcijo. Ta postopek obnovi dostopnost vzorca za lizo in encimsko razgradnjo.
Kakšen je namen toplotne inkubacije?
Toplotna inkubacija se nanaša na nadzorovano izpostavljenost vzorca določeni temperaturi za določeno časovno obdobje, da se sprožijo biokemične ali fizikalne spremembe. V proteomiki se običajno uporablja za denaturacijo beljakovin, obrnitev formaldehidnih navzkrižnih povezav v tkivih FFPE ali povečanje učinkovitosti pufra za lizo. Temperatura in trajanje sta kritična parametra, prilagojena ciljni reakciji ali vrsti vzorca.
Kaj je prebava SP3?
Priprava vzorcev z enim loncem v trdni fazi (SP3) je potek dela proteomike, ki temelji na kroglicah. Uporablja paramagnetne kroglice za vezavo beljakovin, kar omogoča učinkovito čiščenje, koncentracijo in encimsko prebavo na kroglicah v pogojih denaturacije. SP3 zmanjšuje izgubo vzorca in je zelo združljiv z nizkimi vhodnimi vzorci in vzorci FFPE.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.

