Avparaffinering och proteinextraktion från FFPE
Underlätta proteinextraktion från formalinfixerade, paraffininbäddade (FFPE) vävnadssnitt med en optimerad kombination av avparaffinering, solubilisering och ultraljudsbehandling med en VialTweeter ultraljudsapparat för flera provrör. Detta protokoll stöder efterföljande masspektrometribaserad proteomik och är kompatibelt med arbetsflöden för SP3-rening och enzymatisk nedbrytning.
Denna standardarbetsrutin (SOP) är avsedd för laboratoriepersonal som utför proteomiska analyser av FFPE-vävnadsprover med högpresterande ultraljudsbehandling. Den är optimerad för upp till tio FFPE-prover som bearbetas parallellt med VialTweeter ultraljudsapparat för flera provrör.
VialTweeter ultraljudsapparat för samtidig ultraljudsbehandling av 10 prover, t.ex. för lysering och proteinextraktion från FFPE-prover
Protokoll: Proteinextraktion från FFPE-prover med VialTweeter
Material och reagenser
Reagenser
- Xylen (histologisk kvalitet)
- Etanol (absolut 96%)
- Lyseringsbuffert:
- Proteashämmare (valfritt; t.ex. cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M guanidinhydroklorid
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (tris(2-karboxietyl)fosfin)
40 mM CAA (2-kloracetamid)
Utrustning
- VialTweeter ultraljudsapparat för flera provrör
- Mikrocentrifugrör på 1,5 mL eller 2,0 mL med låg bindningsförmåga
- Värmeblock eller inkubator (inställningar för 95°C och 80°C)
- Mikrocentrifug
- Termomixer (valfritt men rekommenderas)
Provmängd
- 1–2 snitt av 10 µm tjock FFPE-vävnad per prov (dvs. per provrör)
- Totalt ~100 µg vävnad per prov (dvs. per provrör)
ELLER
Obs! Använd nya blad vid mikrotomi för att minimera kontaminering med paraffinrester.
Förfarande
- Avparaffinering
- Överför FFPE-snitten till mikrocentrifugrör med låg bindningsförmåga.
- Tillsätt 1 mL xylen och vortexblanda kort.
- Inkubera i 10 minuter vid rumstemperatur.
- Centrifugera vid 14 000 × g i 2 minuter; kassera supernatanten.
- Upprepa xylentvätten en gång till (steg 2–4).
- Tvätta pelleten med 1 mL 96% etanol, vortexblanda och centrifugera sedan vid 14 000 × g i 2 minuter. Kassera supernatanten.
- Upprepa etanoltvätten en gång till (totalt 2 etanoltvättar).
- Lufttorka pelleten i 10 minuter vid rumstemperatur med öppna lock för att låta kvarvarande etanol avdunsta.
- Proteinextraktion och ultraljudsbehandling
- Tillsätt 200 µL lyseringsbuffert till varje torr pellet.
Obs! Även om ultraljudsapparaten rymmer upp till 1 mL är 200 µL optimalt för efterföljande bearbetning. - Blanda genom vortexblandning eller försiktig pipettering.
- Tillsätt 200 µL lyseringsbuffert till varje torr pellet.
- Första värmeinkuberingen
- Inkubera rören vid 95 °C i 30 min med skakning vid 400 rpm med hjälp av en termomixer eller ett värmeblock.
- Låt proverna svalna vid rumstemperatur i 5 min.
- Första ultraljudsbehandlingen med VialTweeter
- Placera rören i VialTweeter.
- Ställ in VialTweeter UP200St på värdena nedan och ultraljudsbehandla.
- Andra värmeinkuberingen
Ta ut rören och inkubera på nytt vid 95 °C i 15 min, 400 rpm. - Andra ultraljudsbehandlingen
Upprepa ultraljudsbehandlingen med VialTweeter med samma inställningar (som ovan) i ytterligare 10 cykler (totalt 15 min). - Klarning av lysatet
- Centrifugera proverna vid 13 000 × g i 10 min vid 23°C (rumstemperatur).
- Överför försiktigt supernatanten till ett nytt 2,0 mL Safe-lock Eppendorf-rör. Undvik att rubba pelleten.
- Efterföljande bearbetning
Lysatet är nu klart för SP3-rening och enzymatisk nedbrytning.
• Ställ in amplituden (A) på 100%
• Ställ in pulseringsläget (C) på 100%
• Periodtimer: På
• På-tid: 60s
• Av-tid: 30s
• Gränsvärde: 15 min (motsvarar 10 cykler)
(Beräkningsanmärkning: (60 s på + 30 s av) × 10 cykler = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter med 10 Eppendorf-rör
Anmärkningar och bästa praxis
- Risken för överhettning under ultraljudsbehandlingen minskas genom programmerade PÅ/AV-cykler.
- Undvik vortexblandning efter ultraljudsbehandlingen för att förhindra proteinaggregation.
Avfallshantering och säkerhet
Tabellen nedan ger en uppfattning om den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater i laboratoriestorlek:
| Rekommenderade apparater | Satsvolym | Flödeshastighet |
|---|---|---|
| UIP400MTP ultraljudsapparat för 96-brunnsplattor | flerbrunnsplattor / mikrotiterplattor | n.a. |
| Ultraljuds-CupHorn | CupHorn för provrör eller bägare | n.a. |
| GDmini2 | ultraljudsreaktor för mikroflöden | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 till 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 till 500mL | 10 till 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 till 1000mL | 20 till 200mL/min |
| UP400St | 10 till 2000mL | 20 till 400mL/min |
| Ultraljudssiktskakare | n.a. | n.a. |
Litteratur / Referenser
- 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.
Vanliga frågor
Varför fixeras vävnadsprover som FFPE?
Formalinfixering och paraffininbäddning (FFPE) stabiliserar vävnadens morfologi och proteinstrukturer genom att bilda kovalenta tvärbindningar med hjälp av formaldehyd. Inbäddning i paraffin möjliggör långtidsförvaring vid rumstemperatur samtidigt som den histologiska och molekylära integriteten bevaras för retrospektiva analyser.
Hur avparaffinerar jag FFPE-prover?
Avparaffinering omfattar sekventiella lösningsmedelstvättar för att avlägsna paraffin: vanligtvis två inkuberingar med xylen, följt av två tvättar med etanol (96%). Efter centrifugering och torkning är vävnaden klar för efterföljande extraktion. Denna process gör provet åter tillgängligt för lysering och enzymatisk nedbrytning.
Vad är syftet med värmeinkubering?
Värmeinkubering innebär att ett prov under kontrollerade förhållanden utsätts för en bestämd temperatur under en viss tid för att framkalla biokemiska eller fysikaliska förändringar. Inom proteomik används detta ofta för att denaturera proteiner, bryta formaldehydtvärbindningar i FFPE-vävnader eller förbättra lyseringsbuffertens effekt. Temperaturen och varaktigheten är kritiska parametrar som anpassas till den avsedda reaktionen eller provtypen.
Vad är SP3-nedbrytning?
Provberedning i ett enda kärl med förstärkning genom fast fas (Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation, SP3) är ett partikelbaserat arbetsflöde för proteomik. Det använder paramagnetiska partiklar för att binda proteiner, vilket möjliggör effektiv rening, koncentrering och enzymatisk nedbrytning på partiklarna under denaturerande förhållanden. SP3 minimerar provförluster och är mycket kompatibelt med små provmängder och FFPE-prover.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från laboratoriestorlek till industristorlek.
