Investigation of the formation of CaCO3 particles in aqueous solution as studied by time-resolved SAXS/WAXS
Final Report Abstract
Calcium gehört zu den essentiellen Elementen und bildet den Hauptbestandteil unserer Knochen. Daher herrscht im Blut von Wirbeltieren stets eine hohe Calciumconcentration, die zu unkontrollierter Bildung von Calciumphophat im Körper führen könnte. In der Gruppe von Prof. Jahnen-Dechent wurde festgestellt, dass das Protein Fetuin-A die Mineralisation von Calciumphosphat regelt, in dem „Calciproteinpartikel“ gebildet werden, d.h., die Präzipitation von Calciumphosphat wird durch Fetuin-A gezielt gesteuert so dass nur kleine Partikel entstehen, die der Körper dann entsorgen kann. Im vorliegenden Projekt sollte nun die Bildung dieser Calciproteinpartikel im frühen Stadium mit Hilfe der Röntgenkleinwinkelstreuung (small-angle X-ray scattering; SAXS) untersucht werden. Diese Methode liefert kurz gesagt den Teilchenradius und die Zahl der Teilchen pro Volumen als Funktion der Zeit. Die Untersuchungen gestalteten sich als sehr schwierig, da die Teilchenbildung schon nach weniger als einer Sekunde abgeschlossen ist. Hauptergebnis der Arbeit, die inzwischen publiziert wurde, ist, dass die eigentliche Mineralisation sehr schnell verläuft und Fetuin-A dabei nicht eingreift. Die Wirkung dieses Proteins beruht auf einer Stabilisation dieser Keime, die an weiterer Aggregation zu wesentlichen größeren (und damit pathologischen) Partikeln gehindert werden.
Publications
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A Shielding Topology Stabilizes The Early Stage Protein-Mineral Complexes of Fetuin-A and Calcium Phosphate: A Time-Resolved Small-Angle X-ray Study, Chembiochem. 10 (2009) 735-740
Rochette, CN, Rosenfeldt S, Heiss A, Narayanan T, Ballauff M, Jahnen-Dechent W
