アモルファスおよび結晶性炭酸カルシウムの形成に関与する因子：アスシディアン骨格の研究

無脊椎動物の骨格組織の大部分は、CACO（3）、方解石、および/またはアラゴナイトの最も安定した結晶性多型で構成されています。ここでは、有機鞘で分離された明確に定義されたドメインでアモルファスおよび結晶性炭酸カルシウムが共存するアスシディアンからの複合骨格組織について説明します。各生体鉱物相には、特徴的なMg含有量（それぞれ5.9 mol％と1.7 mol％）と濃度の濃度（それぞれ0.05および0.01 wt％）があります。様々な生物生体アモルファス炭酸カルシウム（ACC）スケルトンからの高分子抽出物は、通常、グルタミン酸とヒドロキシアミノ酸が豊富な糖タンパク質です。結晶相のタンパク質は、アスパラギン酸が豊富です。生体系ACCから抽出された高分子は、安定化されたACCの形成および/またはin vitroでの方解石の結晶化を阻害しました。合成ACCの収量は15〜20％でした。Mgの存在は、ACCの安定化を促進しました。合成ACCのタンパク質含有量は、Mgの非存在下で0.12 wt％、Mgの存在下で0.07 wt％でした（沈殿物のMg含有量は8.5 mol％でした）。対照的に、カルチク層から抽出された高分子は、元の生物原性方解石によって発現したものと同様の修飾形態を伴う方解石結晶の形成を誘導しました。特殊な高分子とマグネシウムイオンは、本質的に不安定なアモルファス炭酸カルシウムの安定化と、in vivoでの複雑なACC/方解石組織の形成に協力する可能性があることをお勧めします。

The majority of invertebrate skeletal tissues are composed of the most stable crystalline polymorphs of CaCO(3), calcite, and/or aragonite. Here we describe a composite skeletal tissue from an ascidian in which amorphous and crystalline calcium carbonate coexist in well-defined domains separated by an organic sheath. Each biogenic mineral phase has a characteristic Mg content (5.9 and 1.7 mol %, respectively) and concentration of intramineral proteins (0.05 and 0.01 wt %, respectively). Macromolecular extracts from various biogenic amorphous calcium carbonate (ACC) skeletons are typically glycoproteins, rich in glutamic acid and hydroxyamino acids. The proteins from the crystalline calcitic phases are aspartate-rich. Macromolecules extracted from biogenic ACC induced the formation of stabilized ACC and/or inhibited crystallization of calcite in vitro. The yield of the synthetic ACC was 15-20%. The presence of Mg facilitated the stabilization of ACC: the protein content in synthetic ACC was 0.12 wt % in the absence of Mg and 0.07 wt % in the presence of Mg (the Mg content in the precipitate was 8.5 mol %). In contrast, the macromolecules extracted from the calcitic layer induced the formation of calcite crystals with modified morphology similar to that expressed by the original biogenic calcite. We suggest that specialized macromolecules and magnesium ions may cooperate in the stabilization of intrinsically unstable amorphous calcium carbonate and in the formation of complex ACC/calcite tissues in vivo.