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Wenn Weichkorallen ihrer Umgebung trotzen – Protein ermöglicht Kalzit-Skelett in Aragonit-Meer

16.08.2011
Calciumcarbonat ist ein Stoff für alle Fälle, der unter anderem in Marmor vorkommt, aber auch biogene Sedimente wie Kalkstein und Korallenriffe bildet – und sogar Perlen.

Die chemische Verbindung tritt unter anderem in zwei Modifikationen auf, als Kalzit oder als Aragonit. Lange war fraglich, wie in Organismen die Entscheidung für eine Variante gefällt wird, wenn beide sekretiert werden können.

Ein Forscherteam um den LMU-Geobiologen und Stipendiaten der Alexander von Humboldt-Stiftung Dr. Azizur Rahman konnte nun in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der japanischen Ryukyus-Universität zeigen, dass das Protein ECMP-67 in der Weichkoralle Lobophytum crassum der allein entscheidende Faktor für die Produktion von Kalzit ist, und zwar unabhängig von den chemischen Verhältnissen im umgebenden Meereswasser.

„Wohl abhängig vom Gehalt an Magnesium- und Calcium-Ionen im Wasser gab es im Lauf der Erdgeschichte abwechselnd Kalzit- und Aragonit-Meere“, sagt Ko-Autor Professor Gert Wörheide. Heutzutage wird die Bildung von Aragonit im Meerwasser begünstigt, und viele Steinkorallen bilden ihre Skelette ausschließlich aus diesem Material. Dank ECMP-67 aber kann Lobophytum crassum auch im Aragonit-Meer das bevorzugte Kalzit produzieren.

„Wir konnten sogar auf molekularer Ebene zeigen, wie das außerzelluläre Protein ECMP-67 zur Kalzit-Produktion beiträgt“, sagt Rahman. „Diese Erkenntnisse erlauben nun, die Kristallstruktur von Kalzit in der Natur zu entschlüsseln.“ Die Studie wurde von der Alexander von Humboldt-Stiftung, Deutschland, gefördert sowie von der Japan Society for the Promotion of Sciences. (suwe)

Publikation:
„Calcite formation in soft coral sclerites is determined by a single reactive extracellular protein";
Azizur Rahman, Tamotsu Oomori and Gert Wörheide;
Journal of Biological Chemistry 286: 31638-31649, 2. September 2011;
Doi 10.1074/jbc.M109.070185
Ansprechpartner:
Dr. Azizur Rahman
Department für Erd- und Umweltwissenschaften,
Paläontologie und Geobiologie der LMU
Tel.: 089 / 2180 – 6711
E-Mail: a.rahman@lrz.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | Uni München
Weitere Informationen:
http://www.palmuc.de
http://www.uni-muenchen.de/

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