Депарафінізація та екстракція білків з FFPE
Полегшіть екстракцію білків з тканинних зрізів, зафіксованих формаліном та залитих парафіном (FFPE), використовуючи оптимізовану комбінацію депарафінізації, розчинення та ультразвукової обробки з багатотрубним ультразвуковим обробником VialTweeter. Цей протокол підтримує подальшу протеоміку на основі мас-спектрометрії та сумісний з процесами очищення SP3 та ферментативного травлення.
Цей SOP призначений для лабораторного персоналу, залученого до протеомного аналізу зразків тканин FFPE з використанням високоефективної ультразвукової обробки. Він оптимізований для обробки до десяти зразків FFPE паралельно за допомогою багатотрубного ультразвукового обробника VialTweeter.
Ультразвуковий обробник VialTweeter для одночасної ультразвукової обробки 10 зразків, наприклад, для лізису та екстракції білків із зразків FFPE
Протокол: Екстракція білків із зразків FFPE за допомогою VialTweeter
Матеріали та реагенти
Реагенти
- Ксилол (гістологічний клас)
- Етанол (абсолютний 96%)
- Буфер для лізису:
- Інгібітор протеази (необов’язково; напр., cOmplete™ mini EDTA-free)
6 M Guanidine hydrochloride
50 mM Tris-HCl, pH 8,5
10 mM TCEP (Tris(2-carboxyethyl)phosphine)
40 mM CAA (2-Chloroacetamide)
Обладнання
- Багатотрубний ультразвуковий обробник VialTweeter
- Мікроцентрифужні пробірки з низькою адсорбцією об’ємом 1,5 mL або 2,0 mL
- Термоблок або інкубатор (налаштування 95°C та 80°C)
- Мікроцентрифуга
- Термоміксер (необов’язково, але рекомендовано)
Вхідні дані зразка
- 1–2 зрізи тканини FFPE товщиною 10 µm на зразок (тобто на пробірку)
- Загальна кількість ~100 µg тканини на зразок (тобто на пробірку)
АБО
Примітка: Використовуйте нові леза для мікротомії, щоб мінімізувати забруднення залишками парафіну.
Процедура
- Депарафінізація
- Перенесіть зрізи FFPE в мікроцентрифужні пробірки з низькою адсорбцією.
- Додайте 1 mL ксилолу, коротко перемішайте в вортексі.
- Інкубуйте 10 хвилин при кімнатній температурі.
- Центрифугуйте при 14 000 × g протягом 2 хвилин; видаліть супернатант.
- Повторіть промивання ксилолом ще один раз (кроки 2–4).
- Промийте осад 1 mL 96% етанолу, перемішайте в вортексі, потім центрифугуйте при 14 000 × g протягом 2 хвилин. Видаліть супернатант.
- Повторіть промивання етанолом ще один раз (всього 2 промивання етанолом).
- Підсушіть осад на повітрі протягом 10 хвилин при кімнатній температурі з відкритими кришками, щоб випарувати залишковий етанол.
- Екстракція білків та ультразвукова обробка
- Додайте 200 µL буфера для лізису до кожного сухого осаду.
Примітка: Хоча ультразвуковий обробник вміщує до 1 mL, 200 µL є оптимальним для подальшої обробки. - Перемішайте за допомогою вортексу або обережного піпетування.
- Додайте 200 µL буфера для лізису до кожного сухого осаду.
- Перше термічне інкубування
- Інкубуйте пробірки при 95 °C протягом 30 хв з перемішуванням при 400 rpm за допомогою термоміксера або термоблоку.
- Дайте зразкам охолонути при кімнатній температурі протягом 5 хв.
- Перша ультразвукова обробка за допомогою VialTweeter
- Помістіть пробірки в VialTweeter.
- Встановіть значення для VialTweeter UP200St, наведені нижче, та проведіть ультразвукову обробку.
- Друге термічне інкубування
Вийміть пробірки та інкубуйте знову при 95 °C протягом 15 хв, 400 rpm. - Друга ультразвукова обробка
Повторіть ультразвукову обробку на VialTweeter, використовуючи ті самі налаштування (як вище), ще 10 циклів (всього 15 хв). - Освітлення лізату
- Центрифугуйте зразки при 13 000 × g протягом 10 хв при 23°C (кімнатна температура).
- Обережно зберіть супернатант у нову пробірку Eppendorf Safe-lock об’ємом 2,0 mL. Уникайте порушення осаду.
- Подальша обробка
Лізат тепер готовий для очищення SP3 та ферментативного травлення.
• Встановіть амплітуду (A) на 100%
• Встановіть режим пульсації (C) на 100%
• Періодичний годинник: Увімкнено
• Час увімкнення: 60s
• Час вимкнення: 30s
• Обмежувальне значення: 15 min (відповідає 10 циклам)
(Примітка щодо розрахунку: (60 s On + 30 s Off) × 10 cycles = 900 s = 15 min)
Hielscher VialTweeter з 10 пробірками Eppendorf
Примітки та найкращі практики
- Ризик перегрівання під час ультразвукової обробки зменшується за допомогою програмованого циклування УВІМК/ВИМК.
- Уникайте вортексування після ультразвукової обробки, щоб запобігти агрегації білків.
Утилізація відходів та безпека
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових обробників лабораторного розміру:
| Рекомендовані пристрої | Об’єм партії | Об’ємна витрата |
|---|---|---|
| Ультразвуковий обробник для 96-луночних планшетів UIP400MTP | багатолункові / мікротитр-планшети | н.д. |
| Ультразвуковий CupHorn | CupHorn для пробірок або склянок | н.д. |
| GDmini2 | ультразвуковий мікропроточний реактор | н.д. |
| VialTweeter | 0,5 to 1,5mL | н.д. |
| UP100H | 1 to 500mL | 10 to 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 to 1000mL | 20 to 200mL/min |
| UP400St | 10 to 2000mL | 20 to 400mL/min |
| Ультразвуковий просіювач | н.д. | н.д. |
Література / Посилання
- 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.
Часті запитання
Чому зразки тканин фіксують як FFPE?
Збереження у формаліні та парафіні (FFPE) стабілізує морфологію тканин та структури білків шляхом утворення ковалентних поперечних зв’язків за допомогою формальдегіду. Заливання в парафін дозволяє довгострокове зберігання при кімнатній температурі, зберігаючи гістологічну та молекулярну цілісність для ретроспективних аналізів.
Як депарафінізувати зразки FFPE?
Депарафінізація включає послідовне промивання розчинниками для видалення парафіну: зазвичай два інкубування з ксилолом, за якими йдуть два промивання етанолом (96%). Після центрифугування та сушіння тканина готова для подальшої екстракції. Цей процес відновлює доступність зразка для лізису та ферментативного травлення.
Яка мета термічного інкубування?
Термічне інкубування означає контрольоване впливання зразка на визначену температуру протягом певного періоду часу для ініціювання біохімічних або фізичних змін. У протеоміці його зазвичай використовують для денатурації білків, розриву поперечних зв’язків формальдегіду в тканинах FFPE або підвищення ефективності буфера для лізису. Температура та тривалість є критичними параметрами, адаптованими до цільової реакції або типу зразка.
Що таке травлення SP3?
Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation (SP3) – це протеомний робочий процес на основі кульок. Він використовує парамагнітні кульки для зв’язування білків, забезпечуючи ефективне очищення, концентрування та ферментативне травлення на кульках у умовах денатурації. SP3 мінімізує втрату зразка та є високо сумісним з низьковхідними та зразками FFPE.
Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори від лабораторного до промислового розміру.
