Morphology of sponge spicules: Silicatein a structural protein for bio-silica formation

Advanced Engineering Materials

Volumn 12, Issue 9, 2010, Pages B422-B437

  Wang, Xiaohong ^a   Wiens, Matthias ^b   Schröder, Heinz C ^b   Hu, Shixue ^c   Mugnaioli, Enrico ^b   Kolb, Ute ^b   Tremel, Wolfgang ^b   Pisignano, Dario ^d   Müller, Werner E G ^b  

^a INSTITUTE OF MINERAL RESOURCES   (China)

^b JOHANNES GUTENBERG UNIVERSITY   (Germany)

^c Yunnan Institute of Geological Sciences   (China)

^d NATIONAL NANOTECHNOLOGY LABORATORY   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOMINERALIZATION; ENZYMES; MEDICAL APPLICATIONS; SILICA NANOPARTICLES;

BIOMEDICAL APPLICATIONS; BIOMINERALIZATION PROCESS; BIOSILICIFICATION; EXTRACELLULAR SPACE; NANOSTRUCTURED COMPOSITES; PROTEIN FILAMENTS; SKELETAL ELEMENTS; STRUCTURAL PROTEINS;

SCAFFOLDS (BIOLOGY);

EID: 79952857998     PISSN: 14381656     EISSN: 15272648     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adem.200980042     Document Type: Review

References (80)

1. G. A. Harrington, A. L. Herczeg, Chem. Geol. 2003, 199, 281.
2. W. E. G. Müller, J. Li, H. C. Schröder, L. Qiao, X. H. Wang, Biogeosciences 2007, 4, 219.
3. H. K. Erben, Biomineralisation – Forschungsberichte [Inter-nationales Symposium über Probleme der Biomineralisation, Mainz 1970], Schattauer Verlag, Stuttgart–New York 1972.
4. H. A. Lowenstam, S. Weiner, On Biomineralization, Oxford University Press, Oxford 1989.
5. X. H. Wang, W. E. G. Müller, Trends Biotechnol. 2009, 27, 375.
6. S. Weiner, P. M. Dove, Rev. Mineral. Geochem. 2003, 54, 1.
7. G. G. Leppard, Ann. Ist. Super. Sanita. 1999, 35, 389.
8. X. H. Wang, L. Gan, W. E. G. Müller, Frontiers Mater. Sci. China (FMSC) 2009, 3, 109.
9. W. E. G. Müller, X. H. Wang, S. I. Belikov, W. Tremel, U. Schloßmacher, A. Natoli, D. Brandt, A. Boreiko, M. N. Tahir, I. M. Müller, H. C. Schröder, in: Handbook of Biomineralization Vol. 1. The Biology of Biominerals Structure Formation, (Ed.: E. Bäuerlein) Wiley-VCH, Weinheim 2007, p. 59 ff.
10. J. N. Cha, K. Shimizu, Y. Zhou, S. C. Christianssen, B. F. Chmelka, G. D. Stucky, D. E. Morse, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999, 96, 361.
11. W. E. G. Müller, M. Rothenberger, A. Boreiko, W. Tremel, A. Reiber, H. C. Schröder, Cell Tissue Res. 2005, 321, 285.
12. W. E. G. Müller, K. Jochum, B. Stoll, X. H. Wang, Chem. Mater. 2008, 20, 4703.
13. X. H. Wang, A. Boreiko, U. Schloßmacher, D. Brandt, H. C. Schröder, J. Li, J. A. Kaandorp, H. Götz, H. Duschner, W. E. G. Müller, J. Struct. Biol. 2008, 164, 270.
14. G. Mayer, Science 2005, 310, 1144.
15. V. Donati, Auszug seiner Natur-Geschichte des Adriatischen Meeres, Francken, Halle, Germany 1753.
16. P. S. Pallas, Charakteristik der Thierpflanzen, Raspiche Buchhandlung, Nürnberg 1787.
17. W. E. G. Müller, Naturwissenschaften 1995, 82, 321.
18. W. E. G. Müller, Comp. Biochem. Physiol, Part A 2001, 129, 433.
19. X. H. Wang, S. Hu, L. Gan, M. Wiens, W. E. G. Müller, Terra Nova, 2010, 22, 1–11.
20. A. H. Knoll, S. B. Carroll, Science 1999, 284, 2129.
21. D. Nicol, J. Paleontol. 1966, 40, 1397.
22. K. Schmidt-Nielsen, Scaling: Why is Animal Size so Important? Cambridge University Press, Cambridge, UK 1984.
23. L. R. Page, Proc. Biol. Sci. 2007, 274, 2989.
24. S. Xiao, A. J. Kaufman, Neoproterozoic Geobiology and Paleobiology. Topics in Geobiology, Springer-Verlag, Berlin 2006.
25. R. M. Alexander, A. S. Jayes, G. M. O. Maloiy, E. M. Wathuta, J. Zool. Lond. 1979, 189, 305.
26. A. A. Biewener, J. Exp. Biol. 2005, 208, 1665.
27. M. J. Uriz, Can. J. Zool. 2006, 84, 322.
28. D. K. Elliott, D. L. Martin, J. Arizona-Nevada Acad. Sci. 1987, 21, 67.
29. K. Wolkenstein, J. H. Gross, H. Falk, H. F. Schöler, Proc. R. Soc. B 2006, 273, 451.
30. S. Hu, Berliner Paläobiologische Abhandlungen 2005, Vol. 7.
31. H. Reiswig, Can. J. Zool. 2006, 84, 195.
32. J. Aizenberg, V. C. Sundar, A. D. Yablon, J. C. Weaver, G. Chen, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 3358.
33. W. E. G. Müller, K. Wendt, C. Geppert, M. Wiens, A. Reiber, H. C. Schröder, Biosens. Bioelectron. 2006, 21, 1149.
34. W. E. G. Müller, X. H. Wang, K. Kropf, H. Ushijima, W. Geurtsen, C. Eckert, M. N. Tahir, W. Tremel, A. Boreiko, U. Schloßmacher, J. Li, H. C. Schröder, J. Struct. Biol. 2008, 161, 188.
35. P. M. Duncan, J. R. Microsc. Soc, Ser. 2 1881, 1, 557.
36. K. Shimizu, J. Cha, G. D. Stucky, D. E. Morse, Proc. Natl. Acad Sci. U. S. A. 1998, 95, 6234.
37. A. Krasko, R. Batel, H. C. Schröder, I. M. Müller, W. E. G. Müller, Eur. J. Biochem. 2000, 267, 4878.
38. H. C. Schröder, A. Krasko, G. Le Pennec, T. Adell, H. Hassanein, I. M. Müller, W. E. G. Müller, Prog. Mol. Subcell. Biol. 2003, 33, 249.
39. C. Eckert, H. C. Schröder, D. Brandt, S. Perović-Ottstadt, W. E. G. Müller, J. Histochem. Cytochem. 2006, 54, 1031.
40. G. Imsiecke, W. E. G. Müller, Cell. Mol. Biol. 1995, 41, 827.
41. M. R. Custódio, I. Prokic, R. Steffen, C. Koziol, R. Borojevic, F. Brümmer, M. Nickel, W. E. G. Müller, Mech. Ageing Dev. 1998, 105, 45.
42. W. E. G. Müller, C. Eckert, K. Kropf, X. H. Wang, U. Schloßmacher, C. Seckert, S. E. Wolf, W. Tremel, H. C. Schröder, Cell Tissue Res. 2007, 329, 363.
43. H. C. Schröder, X. H. Wang, W. Tremel, H. Ushijima, W. E. G. Müller, Nat. Prod. Rep. 2008, 25, 455.
44. W. E. G. Müller, X. H. Wang, F. Z. Cui, K. P. Jochum, W. Tremel, J. Bill, H. C. Schröder, F. Natalio, U. Schloßmacher, M. Wiens, Appl. Microbiol. Biotechnol. 2009, 83, 3973.
45. A. Krasko, V. Gamulin, J. Seack, R. Steffen, H. C. Schröder, W. E. G. Müller, Mol. Marine Biol. Biotechnol. 1997, 6, 296.
46. A. Armirotti, G. Damonte, M. Pozzolini, F. Mussino, C. Cerrano, A. Salis, U. Benatti, M. Giovine, J. Proteome Res. 2009, 8, 3995.
47. M. Wiens, S. I. Belikov, O. V. Kaluzhnaya, T. Adell, H. C. Schröder, S. Perovic-Ottstadt, J. A. Kaandorp, W. E. G. Müller, Micron 2008, 39, 447.
48. W. E. G. Müller, X. H. Wang, K. Kropf, A. Boreiko, U. Schloßmacher, D. Brandt, H. C. Schröder, M. Wiens, Cell Tissue Res. 2008, 333, 339.
49. H. C. Schröder, A. Boreiko, M. Korzhev, M. N. Tahir, W. Tremel, C. Eckert, H. Ushijima, I. M. Müller, W. E. G. Müller, J. Biol. Chem. 2006, 281, 12001.
50. W. E. G. Müller, U. Schloßmacher, X. H. Wang, A. Boreiko, D. Brandt, S. E. Wolf, W. Tremel, H. C. Schröder, FEBS J. 2008, 275, 362.
51. H. C. Schröder, S. Perović-Ottstadt, M. Rothenberger, M. Wiens, H. Schwertner, R. Batel, M. Korzhev, I. M. Müller, W. E. G. Müller, Biochem. J. 2004, 381, 665.
52. X. H. Wang, H. C. Schröder, W. E. G. Müller, Int. Rev. Cell. Mol. Biol. 2009, 273, 69.
53. W. E. G. Müller, X. H. Wang, Z. Burghard, J. Bill, A. Krasko, A. Boreiko, U. Schloßmacher, H. C. Schröder, M. Wiens, J. Struct. Biol. 2009, 168, 548.
54. F. Sandford, Microsc. Res. Tech. 2003, 62, 336.
55. J. C. Weaver, L. I. Pietrasanta, N. Hedin, B. F. Chmelka, P. K. Hansma, D. E. Morse, J. Struct. Biol. 2003, 144, 271.
56. A. Woesz, J. C. Weaver, M. Kazanci, Y. Dauphin, J. Aizenberg, D. E. Morse, P. Fratzl, J. Mater. Res. 2006, 21, 2068.
57. M. Jensen, R. Keding, T. Höche, Y. Yue, J. Am, Soc. Chem, 2009, 131, 2717.
58. G. Imsiecke, R. Steffen, M. Custodio, R. Borojevic, W. E. G. Müller, In Vitro Cell. Dev. Biol. 1995, 31, 528.
59. E. Mugnaioli, F. Natalio, U. Schloßmacher, X. H. Wang, W. E. G. Müller, U. Kolb, ChemBioChem 2009, 10, 683.
60. M. M. Murr, D. E. Morse, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 11657.
61. W. E. G. Müller, A. Boreiko, U. Schloßmacher, X. H. Wang, M. N. Tahir, W. Tremel, D. Brandt, J. A. Kaandorp, H. C. Schröder, Biomaterials 2007, 28, 4501.
62. M. Wiens, M. Bausen, F. Natalio, T. Link, U. Schloss-macher, W. E. G. Müller, Biomaterials 2009, 30, 1648.
63. M. A. Lemmon, Biochem. Soc. Trans. 2004, 32, 707.
64. J. A. Kaandorp, Fractal Modelling: Growth and Form in Biology, Springer-Verlag, Berlin 1994.
65. W. E. G. Müller, in: Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine, Vol. 13, (Ed.: R. A. Meyers), Wiley-VCH, Weinheim 2005, p. 269 ff.
66. W. E. G. Müller, O. V. Kaluzhnaya, S. I. Belikov, M. Rothenberger, H. C. Schröder, A. Reiber, J. A. Kaandorp, B. Manz, D. Mietchen, F. Volke, J. Struct. Biol. 2006, 153, 31.
67. R. Garrone, Phylogenesis of Connective Tissue. Morphological Aspects and Biosynthesis of Sponge Intercellular Matrix, (Ed.: S. Karger), Basel 1978.
68. F. Gharahdaghi, C. R. Weinberg, D. A. Meagher, B. S. Imai, S. M. Mische, Electrophoresis 1999, 20, 601.
69. M. Novatchkova, G. Schneider, R. Fritz, F. Eisenhaber, A. Schleiffer, Nucleic Acids Res. 2006, 34, W214.
70. J. Kyte, R. F. Doolittle, J. Mol. Biol. 1982, 157, 105.
71. J. Gross, Z. Sokal, M. Rougvie, J. Histochem. Cytochem. 1956, 4, 227.
72. A. Aouacheria, C. Geourjon, N. Aghajari, V. Navratil, G. Deleage, C. Lethias, J. Y. Exposito, Mol. Biol. Evol. 2006, 23, 2288.
73. M. N. Tahir, P. Théato, W. E. G. Müller, H. C. Schröder, A. Janshoff, J. Zhang, J. Huth, W. Tremel, ChemComm 2004, 24, 2848.
74. F. Wöhler, Annalen Physik Chemie 1828, 12, 253.
75. E. Struyf, D. J. Conley, Frontiers Ecol. Environ. – View 2008, doi:10.1890/070126.
76. E. M. Carlisle, Ciba Foundation Symposium 121, Wiley, Chichester, UK 1986, p. 123 ff.
77. K. van Dyck, H. Robberecht, R. van Cauwenbergh, V. van Vlaslaer, H. Deelstra, Biol. Trace Elem. Res. 2000, 77, 25.
78. E. M. Carlisle, Science 1972, 178, 619.
79. H. C. Schröder, A. Borejko, A. Krasko, A. Reiber, H. Schwertner, W. E. G. Müller, J. Biomed. Mater. Res, Part B 2005, 75, 387.
80. W. E. G. Müller, U. Schloßmacher, C. Eckert, A. Krasko, A. Boreiko, H. Ushijima, S. E. Wolf, W. Tremel, H. C. Schröder, Eur. J. Cell. Biology 2007, 86, 473.