Avian eggshell mineralization: biochemical and functional characterization of matrix proteins

The eggshell of the hen is a highly ordered and mineralised structure, which is sequentially deposited within an acellular milieu – the uterine fluid secreted by the distal oviduct. Spherulitic crystal growth of calcite is initiated on organic aggregates on surface of the eggshell membranes, followed by competition between radial crystallites for space to form a compact columnar biomineral. The exceptional mechanical properties associated with the well-defined eggshell ultrastructure and texture arise from the control of crystal morphology and growth by the organic matrix, and, amongst them, proteins specific to the uterus and eggshell (ovocleidins and ovocalyxins). The changes in uterine fluid constituents with stages of egg calcification, their effects on morphology of calcite grown in vitro, and the relationship between eggshell texture and mechanical properties point to this control of eggshell fabric. To cite this article: Y. Nys et al., C. R. Palevol 3 (2004) . Minéralisation de coquilles d’œuf d’oiseaux : caractérisation biochimique et fonctionnelle des protéines de la matrice. La coquille de l’œuf de poule est une structure minérale parfaitement ordonnée, déposée dans un milieu acellulaire, le fluide utérin secrété par l’oviducte distal. La croissance sphérulique de calcite est initiée sur des sites organiques en surface des membranes coquillières et aboutit à une couche cristalline compacte par compétition pour l’espace entre sites adjacents. Les propriétés mécaniques exceptionnelles et la texture de ce biomatériau résultent d’un contrôle de sa fabrication par les constituants de la matrice organique, qui sont notamment composés de protéines utérines spécifiques à la coquille (ovocalyxines et ovocléidines). Cette hypothèse est étayée par la composition particulière du fluide utérin à chaque étape de calcification, les modifications de morphologie de la calcite in vitro en présence de protéines de la matrice, et la relation entre texture et solidité de la coquille. Pour citer cet article : Y. Nys et al., C. R. Palevol 3 (2004) .