An optimized method for NMR-based plant seed metabolomic analysis with maximized polar metabolite extraction efficiency, signal-to-noise ratio, and chemical shift consistency

Analyst

Volumn 139, Issue 7, 2014, Pages 1769-1778

  Wu, Xiangyu ^a   Li, Ning ^a   Li, Hongde ^a   Tang, Huiru ^a,b  

^a UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

^b FUDAN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BUFFER; SOLVENT;

ARTICLE; CHEMISTRY; FABACEAE; HIGH THROUGHPUT SCREENING; METABOLISM; METABOLOME; METABOLOMICS; METHODOLOGY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; PLANT SEED; SOLID PHASE EXTRACTION; ULTRASOUND;

BUFFERS; FABACEAE; HIGH-THROUGHPUT SCREENING ASSAYS; METABOLOME; METABOLOMICS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE, BIOMOLECULAR; SEEDS; SOLID PHASE EXTRACTION; SOLVENTS; SONICATION;

EID: 84897687583     PISSN: 00032654     EISSN: 13645528     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3an02100a     Document Type: Article

References (69)

1. J. K. Nicholson, J. C. Lindon, E. Holmes, Xenobiotica, 1999, 29, 1181-1189
2. H. R. Tang, Y. L. Wang, Prog. Biochem. Biophys., 2006, 33, 401-417
3. W. Weckwerth, O. Fiehn, Curr. Opin. Biotechnol., 2002, 13, 156-160
4. H. Dai, C. N. Xiao, H. B. Liu, F. H. Hao, H. R. Tang, J. Proteome Res., 2010, 9, 1565-1578
5. O. Fiehn, Plant Mol. Biol., 2002, 48, 155-171
6. Y. P. An, W. X. Xu, H. H. Li, H. H. Lei, L. M. Zhang, F. H. Hao, Y. X. Duan, X. Yan, Y. Zhao, J. F. Wu, Y. L. Wang, H. R. Tang, J. Proteome Res., 2013, 12, 3755-3768
7. M. E. Dumas, R. H. Barton, A. Toye, O. Cloarec, C. Blancher, A. Rothwell, J. Fearnside, R. Tatoud, V. Blanc, J. C. Lindon, S. C. Mitchell, E. Holmes, M. I. McCarthy, J. Scott, D. Gauguier, J. K. Nicholson, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2006, 103, 12511-12516
8. F. C. Dong, L. L. Zhang, F. H. Hao, H. R. Tang, Y. L. Wang, J. Proteome Res., 2013, 12, 2958-2966
9. W. X. Xu, J. F. Wu, Y. P. An, C. N. Xiao, F. H. Hao, H. B. Liu, Y. L. Wang, H. R. Tang, J. Proteome Res., 2012, 11, 3423-3435
10. J. K. Nicholson, J. Connelly, J. C. Lindon, E. Holmes, Nat. Rev. Drug Discovery, 2002, 1, 153-161
11. L. M. Jiang, J. Huang, Y. L. Wang, H. R. Tang, J. Proteome Res., 2012, 11, 3848-3859
12. Y. Semel, N. Schauer, U. Roessner, D. Zamir, A. R. Fernie, Metabolomics, 2007, 3, 289-295
13. D. G. Robertson, M. D. Reily, R. E. Sigler, D. F. Wells, D. A. Paterson, T. K. Braden, Toxicol. Sci., 2000, 57, 326-337
14. J. T. Zhang, Y. Zhang, Y. Y. Du, S. Y. Chen, H. R. Tang, J. Proteome Res., 2011, 10, 1904-1914
15. Y. F. Ye, L. M. Zhang, F. H. Hao, J. T. Zhang, Y. L. Wang, H. R. Tang, J. Proteome Res., 2012, 11, 2559-2566
16. Y. F. Ye, L. M. Zhang, R. Yang, Q. J. Luo, H. M. Chen, X. J. Yan, H. R. Tang, J. Agric. Food Chem., 2013, 61, 8356-8363
17. J. T. Brindle, H. Antti, E. Holmes, G. Tranter, J. K. Nicholson, H. W. L. Bethell, S. Clarke, P. M. Schofield, E. McKilligin, D. E. Mosedale, D. J. Grainger, Nat. Med., 2002, 8, 1439-1445
18. J. R. Marchesi, E. Holmes, F. Khan, S. Kochhar, P. Scanlan, F. Shanahan, I. D. Wilson, Y. L. Wang, J. Proteome Res., 2007, 6, 546-551
19. Y. H. Wang, L. M. Zhang, W. L. Chen, J. H. Wang, N. Li, J. M. Li, J. Q. Mi, W. N. Zhang, Y. Li, S. F. Wu, J. Jin, Y. G. Wang, H. Huang, Z. Chen, S. J. Chen, H. R. Tang, J. Proteome Res., 2013, 12, 4393-4401
20. L. M. Zhang, Y. F. Ye, Y. P. An, Y. Tian, Y. L. Wang, H. R. Tang, J. Proteome Res., 2011, 10, 614-623
21. W. B. Dunn, D. I. Ellis, TrAC, Trends Anal. Chem., 2005, 24, 285-294
22. H. B. Liu, A. M. Zheng, H. L. Liu, H. Y. Yu, X. Y. Wu, C. N. Xiao, H. Dai, F. H. Hao, L. M. Zhang, Y. L. Wang, H. R. Tang, J. Agric. Food Chem., 2012, 60, 129-135
23. E. Holmes, R. L. Loo, J. Stamler, M. Bictash, I. K. S. Yap, Q. Chan, T. Ebbels, M. De Iorio, I. J. Brown, K. A. Veselkov, M. L. Daviglus, H. Kesteloot, H. Ueshima, L. C. Zhao, J. K. Nicholson, P. Elliott, Nature, 2008, 453, 396-400
24. M. S. Sabatine, E. Liu, D. A. Morrow, E. Heller, R. McCarroll, R. Wiegand, G. F. Berriz, F. P. Roth, R. E. Gerszten, Circulation, 2005, 112, 3868-3875
25. J. L. Griffin, M. Bollard, J. K. Nicholson, K. Bhakoo, NMR Biomed., 2002, 15, 375-384
26. J. L. Griffin, J. C. M. Pole, J. K. Nicholson, P. L. Carmichael, Biochim. Biophys. Acta, Gen. Subj., 2003, 1619, 151-158
27. Y. L. Wang, E. Holmes, E. M. Comelli, G. Fotopoulos, G. Dorta, H. Tang, M. J. Rantalainen, J. C. Lindon, I. E. Corthesy-Theulaz, L. B. Fay, S. Kochhar, J. K. Nicholson, J. Proteome Res., 2007, 6, 3944-3951
28. O. Beckonert, H. C. Keun, T. M. D. Ebbels, J. G. Bundy, E. Holmes, J. C. Lindon, J. K. Nicholson, Nat. Protoc., 2007, 2, 2692-2703
29. M. E. Bollard, S. Garrod, E. Holmes, J. C. Lindon, E. Humpfer, M. Spraul, J. K. Nicholson, Magn. Reson. Med., 2000, 44, 201-207
30. A. Moing, M. Maucourt, C. Renaud, M. Gaudillère, R. Brouquisse, B. Lebouteiller, A. Gousset-Dupont, J. Vidal, D. Granot, B. Denoyes-Rothan, E. Lerceteau-Köhler, D. Rolin, Funct. Plant Biol., 2004, 31, 889-902
31. H. Dai, C. N. Xiao, H. B. Liu, H. R. Tang, J. Proteome Res., 2010, 9, 1460-1475
32. K. Gallardo, C. Le Signor, J. Vandekerckhove, R. D. Thompson, J. Burstin, Plant Physiol., 2003, 133, 664-682
33. A. L. Van Eenennaam, K. Lincoln, T. P. Durrett, H. E. Valentin, C. K. Shewmaker, G. M. Thorne, J. Jiang, S. R. Baszis, C. K. Levering, E. D. Aasen, M. Hao, J. C. Stein, S. R. Norris, R. L. Last, Plant Cell, 2003, 15, 3007-3019
34. Z. B. Lu, G. J. Nie, P. S. Belton, H. R. Tang, B. L. Zhao, Neurochem. Int., 2006, 48, 263-274
35. C. Chen, H. R. Tang, L. H. Sutcliffe, P. S. Belton, J. Agric. Food Chem., 2000, 48, 5710-5714
36. H. R. Tang, A. D. Covington, R. A. Hancock, Biopolymers, 2003, 70, 403-413
37. O. Beckonert, M. Coen, H. C. Keun, Y. L. Wang, T. M. D. Ebbels, E. Holmes, J. C. Lindon, J. K. Nicholson, Nat. Protoc., 2010, 5, 1019-1032
38. C. N. Xiao, F. H. Hao, X. R. Qin, Y. L. Wang, H. R. Tang, Analyst, 2009, 134, 916-925
39. M. Lauridsen, S. H. Hansen, J. W. Jaroszewski, C. Cornett, Anal. Chem., 2007, 79, 1181-1186
40. J. F. Wu, Y. P. An, J. W. Yao, Y. L. Wang, H. R. Tang, Analyst, 2010, 135, 1023-1030
41. L. M. Jiang, J. Huang, Y. L. Wang, H. R. Tang, Analyst, 2012, 137, 4209-4219
42. A. Beneduci, G. Chidichimo, G. Dardo, G. Pontoni, Anal. Chim. Acta, 2011, 685, 186-195
43. Y. H. Choi, S. Sertic, H. K. Kim, E. G. Wilson, F. Michopoulos, A. W. M. Lefeber, C. Erkelens, S. D. P. Kricun, R. Verpoorte, J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 1237-1245
44. C. N. Xiao, H. Dai, H. B. Liu, Y. L. Wang, H. R. Tang, J. Agric. Food Chem., 2008, 56, 10142-10153
45. N. J. Kruger, M. A. Troncoso-Ponce, R. G. Ratcliffe, Nat. Protoc., 2008, 3, 1001-1012
46. H. K. Kim, Y. H. Choi, R. Verpoorte, Nat. Protoc., 2010, 5, 536-549
47. C. X. Liu, F. H. Hao, J. Hu, W. L. Zhang, L. L. Wan, L. L. Zhu, H. R. Tang, G. C. He, J. Proteome Res., 2010, 9, 6774-6785
48. F. R. G. Terras, K. Eggermont, V. Kovaleva, N. V. Raikhel, R. W. Osborn, A. Kester, S. B. Rees, S. Torrekens, F. Vanleuven, J. Vanderleyden, B. P. A. Cammue, W. F. Broekaert, Plant Cell, 1995, 7, 573-588
49. O. Fiehn, J. Kopka, R. N. Trethewey, L. Willmitzer, Anal. Chem., 2000, 72, 3573-3580
50. X. M. Wang, T. Sakuma, E. Asafu-Adjaye, G. K. Shiu, Anal. Chem., 1999, 71, 1579-1584
51. Y. H. Choi, E. C. Tapias, H. K. Kim, A. W. M. Lefeber, C. Erkelens, J. T. J. Verhoeven, J. Brzin, J. Zel, R. Verpoorte, Plant Physiol., 2004, 135, 2398-2410
52. J. G. Streeter, C. E. Strimbu, Anal. Biochem., 1998, 259, 253-257
53. H. N. Johansen, V. Glitso, K. E. B. Knudsen, J. Agric. Food Chem., 1996, 44, 1470-1474
54. T. W. M. Fan, Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc., 1996, 28, 161-219
55. S. M. Bagnasco, S. Uchida, R. S. Balaban, P. F. Kador, M. B. Burg, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1987, 84, 1718-1720
56. D. Cook, S. Fowler, O. Fiehn, M. F. Thomashow, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2004, 101, 15243-15248
57. J. H. Liu, J. E. Burdette, H. Y. Xu, C. G. Gu, R. B. van Breemen, K. P. L. Bhat, N. Booth, A. I. Constantinou, J. M. Pezzuto, H. H. S. Fong, N. R. Farnsworth, J. L. Bolton, J. Agric. Food Chem., 2001, 49, 2472-2479
58. S. Sagisaka, Plant Physiol., 1976, 57, 308-309
59. R. H. Ellis, T. D. Hong, E. H. Roberts, Ann. Bot., 1990, 66, 341-348
60. L. Eriksson, J. Trygg, S. Wold, J. Chemom., 2008, 22, 594-600
61. O. Cloarec, M. E. Dumas, J. Trygg, A. Craig, R. H. Barton, J. C. Lindon, J. K. Nicholson, E. Holmes, Anal. Chem., 2005, 77, 517-526
62. T. W. M. Fan, A. N. Lane, Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc., 2008, 52, 69-117
63. J. C. Lindon, J. K. Nicholson, J. R. Everett, Annu. Rep. NMR Spectrosc 38, 1-88
64. R. J. Staneloni, M. E. Tolmasky, C. Petriella, L. F. Leloir, Plant Physiol., 1981, 68, 1175-1179
65. T. Li, Q. H. Liu, R. Ohsugi, T. Yamagishi, H. Sasaki, Rice Sci., 2006, 13, 205-210
66. A. M. Lafta, J. H. Lorenzen, Plant Physiol., 1995, 109, 637-643
67. T. Peterbauer, L. B. Lahuta, A. Blochl, J. Mucha, D. A. Jones, C. L. Hedley, R. J. Gorecki, A. Richter, Plant Physiol., 2001, 127, 1764-1772
68. A. Nishizawa, Y. Yabuta, S. Shigeoka, Plant Physiol., 2008, 147, 1251-1263
69. F. F. Chen, J. T. Zhang, X. S. Song, J. Yang, H. P. Li, H. R. Tang, Y. C. Liao, J. Proteome Res., 2011, 10, 2273-2285