SCOPUS
SCIE
In-depth proteomic analysis of <i>Glycine max</i> seeds during controlled deterioration treatment reveals a shift in seed metabolism
저자
Min, Cheol Woo ; Lee, Seo Hyun ; Cheon, Ye Eun ; Han, Won Young ; Ko, Jong Min ; Kang, Hang Won ; Kim, Yong Chul ; Agrawal, Ganesh Kumar ; Rakwal, Randeep ; Gupta, Ravi ; Kim, Sun Tae
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
125-135(11쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Seed aging is one of the major events, affecting the overall quality of agricultural seeds. To analyze the effect of seed aging, soybean seeds were exposed to controlled deterioration treatment (CDT) for 3 and 7days, followed by their physiological, biochemical, and proteomic analyses. Seed proteins were subjected to protamine sulfate precipitation for the enrichment of low-abundance proteins and utilized for proteome analysis. A total of 14 differential proteins were identified on 2-DE, whereas label-free quantification resulted in the identification of 1626 non-redundant proteins. Of these identified proteins, 146 showed significant changes in protein abundance, where 5 and 141 had increased and decreased abundances, respectively while 352 proteins were completely degraded during CDT. Gene ontology and KEGG analyses suggested the association of differential proteins with primary metabolism, ROS detoxification, translation elongation and initiation, protein folding, and proteolysis, where most, if not all, had decreased abundance during CDT. Western blotting confirmed reduced level of antioxidant enzymes (DHAR, APx1, MDAR, and SOD) upon CDT. This in-depth integrated study reveals a major downshift in seed metabolism upon CDT. Reported data here serve as a resource for its exploitation to metabolic engineering of seeds for multiple purposes, including increased seed viability, vigor, and quality.</P> <P><B>Biological significance</B></P> <P>Controlled deterioration treatment (CDT) is one of the major events that negatively affects the quality and nutrient composition of agricultural seeds. However, the molecular mechanism of CDT is largely unknown. A combination of gel-based and gel-free proteomic approach was utilized to investigate the effects of CDT in soybean seeds. Moreover, we utilized protamine sulfate precipitation method for enrichment of low-abundance proteins, which are generally masked due to the presence of high-abundance seed storage proteins. Reported data here serve as resource for its exploitation to metabolic engineering of seeds for multiple purposes, including increased seed viability, vigor, and quality.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Protamine sulfate precipitation was used for enrichment of low-abundance proteins. </LI> <LI> 2DE & label-free quantitative proteomic approach were used to analyze effect of CDT. </LI> <LI> Using this approach, a total of 1640 (14+1626) proteins were identified. </LI> <LI> These proteins were mainly related to the primary metabolism and ROS detoxification. </LI> <LI> Western blotting confirmed reduced level of DHAR, APx1, MDAR, and SOD upon CDT. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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