Kim, Sang-Gon;Wang, Yiming;Wu, Jingni;Kang, Kyu-Young;Kim, Sun-Tae
Plant Biotechnology Reports
/
v.5
no.4
/
pp.309-315
/
2011
Rice grown in anaerobic waterlogged soil accumulates ammonium as a major source of nitrogen (N). We have compared the physiological symptoms of rice seedlings subjected to N-starvation stress with those receiving sufficient N, based on measurements of shoot/root length and weight and an analysis of protein expression patterns. N starvation marginally increased root growth but notably decreased shoot biomass. N uptake was reduced by >50% in the roots and shoots of N-starved seedlings. To better understand the mechanism of N starvation in rice, we performed a comparative proteome analysis of proteins isolated from rice leaves. Twenty-five differentially expressed proteins were analyzed by matrixassisted laser desorption/ionization time-of-flight (TOF) mass spectrometry and electron spray ionization quadrupole TOF. Functional analysis of the N-starvation response proteins suggested their involvement in protein synthesis and fate, metabolism, and defense. These results indicate that these proteins may play important roles in regulating the plant's complex adaptation responses for N use during N starvation. The proteins may be useful for further characterization of protein function in plant N nutrition.
Drought stress is one of the major abiotic stresses in agriculture worldwide. We report here a proteomic approach to investigate the impact of post-fertilization drought on grain quality in rice seed endosperm (Oryza sativa cv. IR-64). Plants were stressed for 4 days at 3 days before heading. Total proteins of endosperm were extracted and separated by two-dimensional gel electrophoresis. Not many protein spots showed differential accumulation in drought-stressed samples. More than 400 protein spots were reproducibly detected, including three that were up-regulated and five down-regulated. Mass spectrometry analysis and database searching helped us to identify six spots representing different proteins. Functionally, the identified proteins were related to protein synthesis and carbohydrate metabolism, such as Granule-Bound Starch Synthase (GBSS, Wx protein), which is thought to play a very important role in starch biosynthesis and quality, a very crucial factor in determining rice grain quality.
The physiochemical properties and interactions between porcine blood and waxy rice were determined. Addition of calcium chloride (0.15%) improved acceptability of blood cake and increased the gelatinization degree of waxy rice. The water-holding capacity of porcine blood gel (blood/water=60/40, v/v), extent of absorption and gelatinization of waxy rice, and scanning electron microscopy showed that blood protein matrix and waxy rice are competitors for holding water in the cooking procedure. Non-haem iron content increased linearly (R=0.95) when heating temperature rose. The presence of blood proteins caused increasing of peak temperature (Tp) of gelatinization in differential scanning calorimetric thermal gram, The microstnlcture of plasma proteins and haemoglobin appeared continuous changes, and interacted with surface of waxy rice flour in terms of network and mosaic form, respectively. The electrophoretic patterns revealed an interaction between plasma proteins and waxy rice glutelin and haemoglobin when heated could be found at temperatures above $60^{\circ}C$.
Photoperiod sensitive genetic male sterile (PGMS) rice is sterile mutant controlled by photoperiod. A PGMS mutant 920S was sterile grown under long-day (LD) photoperiod (14 h light/10 h dark) but fertile grown under short-day (SD) photoperiod (10 h light/14 h dark). Proteome analysis revealed that 12 protein spots were differentially expressed in the spikelets of 920S plants either treated with LD or SD photoperiod. Among these proteins, three proteins including chlorophyll a/b binding protein, vacuolar ATPase ${\beta}-subunit,\;{\alpha}-tubulin$ and an unknown protein were more than three-fold abundant in the spikelet of the SD-treated plants than those of the LD-treated plants. On the other hand, eight proteins including acetyl transferase, 2, 3- biphosphoglycerate, aminopeptidase N, pyruvate decarboxylase, 60S acidic ribosomal protein and three unknown protein spots were more abundant in the spikelets of the LD-treated plants than those of the SD-treated plants. The results suggest that the observed proteins may be involved in sterile or fertile pollen development under LD or SD photoperiod respectively in the PGMS mutant rice.
An attempt was made to link rice embryo proteins to DNA sequences and to understand their functions. One hundred of the 700 spots detected on the embryo 2-DE gels were microsequenced. Of these, 28% of the embryo proteins were matched to DNA sequences with known functions, but 72% of the proteins were unknown in functions as previously reported (Woo et al. 2002). In addition, twenty-four protein spots with 100% of homology and nine with over 80% were matched to ESTs (expressed sequence tags) after expanding the amino acid sequences of the protein spots by Database searches using the available rice EST databases at the NCBI (http://www/ncbi.nlm.nih.gov/) and DDBJ (http://www.ddbj.nig.ac.jp/). The chromosomal location of some proteins were also obtained from the rice genetic map provided by Japanese Rice Genome Research Program (http://rgp.dna.affrc.go.jp). The DNA sequence databases including EST have been reported for rice (Oryza sativa L.) now provides whole or partial gene sequence, and recent advances in protein characterization allow the linking proteins to DNA sequences in the functional analysis. This work shows that proteome analysis could be a useful tool strategy to link sequence information and to functional genomics.
Rice proteins were extracted from brown and milled rice of five varieties: Kwanganbyeo, Daeanbyeo, Daejinbyeo, Surabyeo, Hwaseongbyeo; and their electrophoretic patterns were analyzed by SDS-PAGE. Albumin was extracted with water, globulin with 5% NaCl, prolamin with 70% ethanol, and glutelin with 0.2 M sodium borate buffer (pH 10.0) containing 0.5% SDS, 0.6% $\beta$-mercaptoethanol. The ratios of albumin : globulin : prolamin : glutelin in the brown rice were 10.8~14.1 : 12.4~16.4 : 3.6~5.3 : 68.6~72.8, and in milled rice were 4.4~5.6 : 10.6~12.0 : 3.9~5.4 : 75.7~79.8. In albumin seven major bands were observed with molecular weights ranging from 14.g~96.8 kDa, in globulin four bands with molecular weights in the range of 14.4~56.9 kDa, prolamin had only one band with a molecular weight of 14.4 kDa, and glutelin had four bands with molecular weights of 14.4 ~ 57.4 kDa. There were no differences in electrophoretic patterns between rice varieties or between brown and milled rice.
Protein is a major nutrient of food and has long been studied for nutritional and utility value. Among them, rice protein is attracting attention because of its hypoallergenic characteristics and nutritional value. Rice proteins are divided into endosperm protein and bran protein depending on their location. The two proteins differ in their nutritional characteristics and applications. The endosperm protein is an insoluble protein and has an advantage of digestion and absorption. Rice bran protein dissolves well in water. Its amino acid value is high enough to be comparable to that of soy protein, and it has strong antioxidant ability. Rice protein is a healthy vegetable protein because of its health and hypoallergenic properties. It has been widely used in children's or patients' food, and recently for muscle supplement and health food. Rice protein is considered to be a very effective and useful material as it has been discovered so far.
Spikelet proteins expressed at the young microspore stage in rice were separated and analysed by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2DE). The separated proteins were electro blotted onto a polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane, and 50 proteins were analyzed by a gas-phase protein sequencer. The N-terminal amino acid sequences of 20 out of 50 proteins were determined. N-terminal regions of the remaining proteins could not be sequenced because of blocking. The internal amino acid sequences of proteins were determined by sequence analysis of peptides obtained by the Cleveland peptide mapping method. Results revealed the presence of the photosynthetic apparatus at rice young microspore stage. Major proteins identified in this study could be used as a marker for various studies on physiological stresses.
Abundant proteins often cause problems in proteome study. Glutelin family proteins (hereafter referred to glutelin) are present in rice proteome sample as over-whelming constituents with very high abundance. In order to increase the number of identified proteins in rice proteome study, we developed a newly improved method for sample preparation through the removal of glutelin. When the protein samples from rice seed were extracted by the conventional trichloroacetic acid (TCA) extraction method, glutelin accounts for about 60% of total rice seed proteins in SDS gels. Using our new water extraction method, glutelin consists of only about 10% of total proteins. After analyzing on a two-dimensional gel electrophoresis (2-DE), 937 protein spots were detected using the conventional TCA extraction method. On the other hand, 1240 proteins could be seen using the new water extraction method. The selectivity for non-glutelin and less abundant protein by the water extraction method was also confirmed by ESI-Q/TOF mass spectrometry analysis. Thus, the new water extraction method developed here can be efficiently used to study the proteome analysis of rice storage seed.
To identify genes involved in rice Pi5-mediated disease resistance to Magnaporthe oryzae, we compared the proteomes of the RIL260 rice strain carrying the Pi5 resistance gene with its susceptible mutants M5465 and M7023. Proteins were extracted from the leaf tissues of both RIL260 and the mutant lines at 0, 24, and 48 h after M. oryzae inoculation and separated by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2-DE). Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) analysis identified eight proteins that were differently expressed between the resistant and susceptible plants (three down- and five up-regulated proteins in the mutants). The down-regulated proteins included a triosephosphate isomerase (spot no. 2210), a 2,3-bisphosphoglycerate-independent phosphoglycerate mutase (no. 3611), and an unknown protein (no. 4505). In addition, the five up-regulated proteins in the mutants were predicted to be a fructokinase I (no. 313), a glutathione S-transferase (no. 2310), an atpB of chloroplast ATP synthase (no. 3616), an aminopeptidase N (no. 3724), and an unknown protein (no. 308). These results suggest that proteomic analysis of rice susceptible mutants is a useful method for identifying novel proteins involved in resistance to the M. oryzae pathogen.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.