EXTRACTION AND ANALYSIS OF SOYBEAN CYST NEMATODE (HETERODERA GLYCINES) PROTEINS BY TWO-DIMENSIONAL GEL ELECTROPHORESIS [EXTRACCIÓN Y ANÁLISIS DE PROTEÍNAS DEL NEMATODO QUISTE DE LA SOYA (HETERODERA GLYCINES) POR ELECTROFORESIS BIDIMENSIONAL]

Xi Chen, Margaret H. MacDonald, Wesley M. Garrett, Benjamin F. Matthews, Savithiry S. Natarajan

Abstract


Chen, X., M. H. MacDonald, M. G. Wesley, B. F. Matthews, and S. S. Natarajan. 2011. Extraction and analysis of soybean cyst nematode (Heterodera glycines) proteins by two-dimensional gel electrophoresis. Nematropica 41:240-247. Soybean cyst nematode (Heterodera glycines, SCN) is the most destructive pathogen of soybean (Glycine max (L.) Merr.) worldwide. In this study, three different protein extraction methods including phenol/ammonium acetate (phenol method), thiourea/urea solublization (lysis method) and trichloroacetic acid/acetone (TCA method) were evaluated to determine their efficacy in separating Heterodera glycines proteins by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2-DE). In all three methods, nematode proteins were well separated with minor variations in the intensity of the protein spots. The phenol method showed higher protein resolution and spot intensity of all proteins compared with the other two methods. In addition, in the high-pI region, proteins were clearly resolved and strongly detected using the phenol method. Protein spots obtained from the phenol method were subjected to further analysis to test their suitability for identification by mass spectrometry. Twenty protein spots were randomly selected, digested with trypsin, and analyzed using Matrixassisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) or liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS/MS). While these results suggest that phenol method and the direct lysis method are efficient and reliable for the 2D separation of Heterodera glycines proteins, the phenol extraction procedure is superior for the alkaline proteins.

Chen, X., M. H. MacDonald, M. G. Wesley, B. F. Matthews, and S. S. Natarajan. 2011. Extracción y análisis de proteínas del nematodo quiste de la soya (Heterodera glycines) por electroforesis bidimensional. Nematropica 41:240-247. El nematodo quiste de la soya (Heterodera glycines, SCN) es el nematodo más dañino del cultivo de la soya en el mundo. En este estudio, se evaluaron tres métodos de extracción de proteínas: acetato de fenol/amonia (método de fenol) solubilizacón con tioúrea/úrea (método de lisis) y ácido tricloroacético/acetona (método TCA), para determinar su eficacia en la separación de proteínas de Heterodera glycines por electroforesis bidimensional en poliacrilamida (2-DE). Con los tres métodos se separaron bien las proteínas, con variaciones menores en la intensidad. Se obtuvo mayor resolución de las proteínas y mayor intensidad de éstas con el método de fenol que con los otros dos métodos. Usando el método de fenol también se resolvieron más claramente y con mayor intensidad las proteínas en la región de alto pI. Se analizaron las proteínas obtenidas por el método de fenol para evaluar la viabilidad de identificación por espectrometría de masas. Se seleccionaron 20 puntos de proteínas al azar, se hizo digestión con tripsina, y se analizó con espectrometría de masas (Matrix-assisted laser desorption/ ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS) o espectrometría de masas de cromatografía líquida (liquid chromatography mass spectrometry, LC-MS/MS). Estos resultados sugieren que los métodos de fenol y de lisis directa son confiables y eficientes para la separación bidimensional de las proteínas de Heterodera glycines, siendo el método de fenol superior para las proteínas alcalinas.

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