朱桂玉

(泰山学院生物与酿酒工程学院，山东泰安 271021)

钙蛋白酶(calpain)是一个依赖于Ca2+的半胱氨酸蛋白酶(通过半胱氨酸位点水解蛋白)，它水解的蛋白能在一系列生理、生化反应中发挥作用，包括细胞骨架的形成、细胞增殖、信号传导、细胞调亡与坏死、细胞内物质运输、蛋白的合成和降解等.钙蛋白酶与多种疾病有关，包括糖尿病、白内障、细胞硬化症、癌症、杜氏肌营养不良、老年痴呆等.

1 钙蛋白酶和钙蛋白酶抑制蛋白

在人类中，钙蛋白酶家族一共有14个成员，在其众多成员中，钙蛋白酶1(calpain－1/μ－calpain)和钙蛋白酶2(calpain－2/m－calpain)研究的最为深入.体外研究表明，各calpain成员对Ca2+的敏感度不同，5－50μM的Ca2+浓度能刺激calpain－1达到最大活性，而当Ca2+浓度为0.2－1μM能使calpain－2 活性达到最大.［1］

Calpain的众多成员按其表达规律可以大致分为两类，第一类是在各种细胞中组成性表达的，包括calpain －1，2，5，7，10，13 和15;其余的只在某一种或几种细胞中表达，包括 calpain －3，6，8，9，11 和 12.比如calpain－11只在睾丸中表达，calpain－6只在胎盘中表达，calpain－3在骨骼肌，心肌和肝中特异表达［2］.

Calpain的激活原理以及其作用于靶蛋白的具体机制非常复杂，calpain的活性可以被一种特异的钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin)所调控，而迄今所确定的calpastatin的唯一作用就是抑制calpain的活性.Calpastatin由唯一一个基因编码，但是它却能运用不同位置的启动子以及选择性剪切产生十几种异构体，最后翻译成分子量为17－100多kDa不等的各种蛋白.虽然产生大量异构体的具体作用还有待于进一步研究，但它们都能结合到calpain上的三个位点，其中两个位点的结合必须有Ca2+的参……