$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Proteomics analyse van FFPE materiaal vereist robuuste en reproduceerbare methoden voor monstervoorbereiding. In deze publicatie tonen we een protocol waarmee effectieve isolatie van celpopulaties uit het vaste materiaal en de chemische verwerking resulteert in een hoge zuiverheid peptide fracties die direct kunnen worden gebruikt voor LC-MS/MS analyse. De procedure bestaat uit vier delen: (1) bereiding van de punten van de FFPE monsters en de microdissectie, (2) lysis van het monster en de verwerking van de eiwitten met behulp MED FASP benadering, en (3) kwantificering en (4) de fractionering van de peptiden (figuur 1).
In de eerste stap van de procedure de FFPE monsters coupes met een microtoom en gemonteerd op membraanbespannen dia. Om de hechting tussen de weefselsecties en het oppervlak van de schuif membraan te verhogen moet de dia oppervlak bestralen met UV-licht. Hiertoe het licht van een UV lamp gebruiken wegeïntegreerd in een celcultuur bankje. Na deze stap worden de objectglaasjes onderworpen aan wassen waardoor verwijdering van paraffine en rehydratatie van de monsters. De gerehydrateerde materiaal wordt gekleurd met hematoxiline voor een korte tijd. Dit resulteert in een zwakke kleuring van het monster, maar voldoende voor visualisatie van het monster gebieden voor microdissectie. De kleuring proces snel worden gestopt door het spoelen van de glaasjes met een overmaat water. Een langdurige kleuring van het monster resulteert in een slechte peptide opbrengsten.
In de volgende stap de droge gedeelten onderworpen aan microdissectie. De keuze van de weefselgebieden van afzonderlijke cellen is afhankelijk van het soort onderzoek en altijd vereist specifieke kennis histologie of pathomorphology. De laser vrijgekomen materiaal wordt verzameld op zelfklevende oppervlakken van de monstername buizen. Aangezien de bindingscapaciteit van het hechtmateriaal beperkt moet de gemicrodissecteerde materiaal overbrengen van het deksel aan thij buis na sectie van elke 3-5 mm 2 van het monster. Dit kan eenvoudig worden gedaan door pipetteren van enkele microliter van het weefsel lysisbuffer (LTB) op het deksel en een kort draaien van de buis in een centrifuge. Nadat het monster wordt op de bodem van de buis, kan de microdissectie en monsterverzameling op het deksel worden voortgezet. Nadat het gehele monster wordt genomen de buizen moet bovendien worden afgesloten met parafilm en geïncubeerd in een waterbad bij ongeveer 99 ° C onder voortdurend roeren gedurende 1 uur. Aangezien tijdens de incubatie water condenseert op het deksel, elke 15 min de buizen binnenkort worden gecentrifugeerd terug halen het water in de buis kegel.
Om peptiden de weefsellysaten worden verwerkt met behulp van de MED-FASP aanpak. In deze werkwijze de gelyseerde eiwitten uitgeput van het wasmiddel en andere laagmoleculaire stoffen, carboamidomethylated op cysteïnyl residuen, en vervolgens achtereenvolgens gedigesteerd met twee verschillende enzymenbieding in hun decollete specifieke kenmerken: endoproteïnase LysC en trypsine. Na elke digestiestap de peptiden worden verzameld in afzonderlijke fracties. In dit deel van de monstervoorbereiding is het belangrijk om te blijven elke centrifugering stappen totdat meer dan 95% van de oplossing aanvankelijk geladen in het filtersysteem voorbij het membraan. Analyseren dikke darmweefsel en de kanker waargenomen dat deze procedure levert 3-6 ug peptide per 100 nl (100 ug weefsel of 10 mm 2 een doorsnede 10 urn) van de gemicrodissecteerde materiaal (tabel 1). Aangezien het winbare hoeveelheid eiwit uit weefsels ongeveer 10% van het gewicht weefsel extractie en digestie procedures samen in een 30-60% opbrengst in de ten opzichte van het oorspronkelijke verse weefsel. Deze waarden weerspiegelen verlies van eiwit gedurende dehydratie en vlekken, microdissectie en vasthouden van het gedeelte van de onverteerde monster in de ultrafiltratie-eenheden. Omdat de winning en verwerking van nietn-gemicrodisseceerde FFPE weefsel geleid eiwitten naar peptide-omzettingsrendement van 75% 5 is het waarschijnlijk dat de kritische monster verliezen voordoen tijdens de voorgaande stappen MED-formalisme. Een belangrijk kenmerk van het peptide mengsels verkregen volgens deze werkwijze is de hoge zuiverheid die verder fractionering peptide fractioneringsproces en massaspectrometrie identificatie vergemakkelijkt. Het is onlangs aangetoond door een analyse van colorectaal adenoom monsters 3. In dat onderzoek ongeveer 40% van de MS / MS gebeurtenissen leidden tot de identificatie van peptiden uit de FFPE weefsels en resulteerde in kaart brengen tot 17.000 peptiden per enkele LC-MS/MS run. Hogere identificatie tarieven zijn alleen bereikt in de analyse van bevroren in vitro gekweekte cellen 3.
In de twee laatste delen van de hele procedure de geïsoleerde peptiden worden gekwantificeerd en gefractioneerd op pipet-tip microkolommen. Aangezien de bedragen van peptide geïsoleerd uit de gemicrodissecteerde weefsel zijnlage 10 ug ze niet kunnen worden gekwantificeerd met behulp van algemeen gebruikte kleurstoffen gebaseerde eiwit assays. Ook de A280 UV-spectrale metingen bij deze concentraties niet bruikbaar vanwege lichtverstrooiing effect. Daarentegen metingen van de fluorescentie van tryptofaan residuen een betrouwbare manier voor bepaling van het peptidegehalte.
Onlangs hebben we aangetoond dat tot 5.000 proteïnen uit gekweekte cellen kunnen worden geïdentificeerd in een "enkel schot" 4 uur LC-MS/MS analyse 7. Maar dit type analyse toegepast op inheemse weefsels zelden maakt de identificatie van meer dan 3000 duizend eiwitten. Voor het verhogen van de diepte van de analyse van de gegenereerde in MED FASP peptiden moeten vooraf worden gefractioneerd voor LC-MS/MS. De SAX gebaseerde micro-scheidingskolom is een eenvoudige en efficiënte fractionering methode 10. Het is al toegepast in verschillende proteomics studies waaronder die analyseren vaste weefsel 5, 8, 9. De SAX-'pipet-tip' microcolumns, en de C 18 - 'StageTip' ontzouten kolommen 9 zijn gemakkelijk te bereiden. De kolommen zijn samengesteld door het stapelen van stekkers, gesneden uit de SAX of C 18 membranen, in een 200 ul pipet tip 11. Voorbeelden van de analyse van de SAX gefractioneerd FFPE monsters zijn weergegeven in Tabel 1.

Figuur 1. Procedure overzicht. De procedure bestaat uit vier delen: (1) bereiding van de punten van de FFPE monsters en de microdissectie, (2) lysis van het monster en de verwerking van de eiwitten met behulp MED FASP benadering, en (3) kwantificering en (4) de fractionering van de peptiden.
| Monster | Monster pre-fractionering / spijsvertering | Massaspectrometer gebruikt | Peptide opbrengst ng / nL monster (± SD) | Unieke eiwitidentificaties Per enkel monster | Verwijzing |
• Adenonocarcinoma • Normaal colonmucosa | SAX / een enzym | Orbitrap-Velos | 36 ± 11 (n = 8) 30 ± 8 (n = 8) | 5985 ± 54 5868 ± 110 | 8 |
| • colonadenoom | SAX / twee enzymen | Q Exactive | 56 ± 6,1 (n = 3) | 9,501 ± 28 | 3 |
Tabel 1. Representatieve resultaten van proteomics analyses van de FFPE gemicrodissecteerde weefsel.