1钙蛋白酶系统的研究史及分类 1
1.1 钙蛋白酶的研究史及定义 1
1.2 钙蛋白酶的命名 4
1.3 钙蛋白酶的生物进化和分类 7
1.3.1 脊椎动物的钙蛋白酶 7
1.3.2 经典CAPNs进化的路线图 11
1.3.3 理解经典CAPNs在脊椎动物发展史中的价值 12
1.3.4 进化过程中赋予经典CAPNs的选择性特征 12
1.3.5 跨越脊椎动物类群，经典calpain mRNA具有不同的表达 12
1.3.6 人类中经典calpains的表达 14
1.4 人类的钙蛋白酶 14
1.5 其他物种中的钙蛋白酶 15
1.6 线粒体中的钙蛋白酶 17
1.6.1 线粒体中的钙蛋白酶 21
1.6.2 线粒体钙蛋白酶的调控 22
1.6.3 线粒体钙蛋白酶的功能 23
1.6.4 线粒体钙蛋白酶在神经元细胞死亡 26
2钙蛋白酶系统具有显著特征的成员——CAPN1 （μCL）、CAPN2（mCL）和CAST 28
2.1 CAPN1（μCL）、CAPN2 （mCL）的特性 28
2.1.1 CAPN1（μCL）、CAPN2 （mCL）的cDNA序列 28
2.1.2 CAPN1和CAPN2的基因组序列 33
2.1.3 CAPNs的3D结构研究 35
2.1.4 CAPNs功能表达研究 41
2.1.5 自溶和酶原问题 42
2.2 CAST（calpastatin）的特性 44
2.2.1 CAST的DNA序列 45
2.2.2 CAST的结构域结构 47
2.2.3 与CAPNs的结合 47
2.2.4 CAST的遗传学研究 48
2.3 CAPNs和CAST的纯化及活性检测 48
2.3.1 CAPNs及CAST的分离提纯 48
2.3.2 Caipains的活性测定 49
3钙蛋白酶系统的其他成员 50
3.1 非经典CAPNs成员中的亚家族 51
3.1.1 严格的PalB同系物（PalB亚家族中的PalB群） 51
3.1.2 PalB亚家族的TRA-3群 54
3.1.3 PalB亚家族的CAPN 10群 54
3.1.4 SOL亚家族 55
3.1.5 植物calpain 55
3.1.6 其他calpain成员 55
3.2 普遍存在的组织特异性CAPNs 56
3.2.1 组织特异性CAPNs的表达 56
3.2.2 CAPN3[p94] 57
3.2.3 CAPN8[nCL-2]和CAPN9[nCL-4] 64
4钙蛋白酶系统的活性调节 66
4.1 钙离子对CAPNs的调节作用 66
4.1.1 钙离子协助CAPNs对底物的精准定位 66
4.1.2 钙离子直接结合于CAPNs的核心结构 67
4.1.3 钙离子与CAPNs的其他结合位点 67
4.2 CAPNs的自溶 70
4.2.1 CAPN1和CAPN2的自溶是分子内反应 70
4.2.2 体外人工纯化后的CAPN1和CAPN2的自溶反应 71
4.3 小亚基解离对CAPNs的调节作用 71
4.3.1 生理条件下，小亚基解离与否 71
4.3.2 小亚基在CAPNs聚集中的作用 73
4.4 CAPNs核心酶的作用 74
4.4.1 抑制剂与CAPNs核心酶的结合 74
4.4.2 使用CAPNs核心酶可以筛选理想的底物序列 74
4.4.3 非核心结构域对CAPNs活性的辅助功能 74
4.4.4 为何CAPN2核心酶的活性较差？ 75
4.4.5 其他CAPNs核心酶 75
4.5 CAPNs磷脂化作用 76
4.6 CAPNs活性的负调节 ——CAST 77
4.7 钙蛋白酶是与膜结合、发生自溶而发挥蛋白酶活性的吗？ 78
4.8 钙蛋白酶是受Ca2＋和钙蛋白酶抑制蛋白调节的吗？ 80
4.9 钙蛋白酶激活因子（CAPNs activator） 82
4.9.1 钙蛋白酶激活因子（UK114）的结构 84
4.9.2 钙蛋白酶激活因子对钙蛋白酶的激活特性 84
4.9.3 钙激活蛋白酶激活蛋白（UK114）研究进展 88
5钙蛋白酶系统与相关疾病 93
5.1 CAPN3与相关疾病 94
5.1.1 CAPN3与LGMD2A 94
5.1.2 与CAPN3相作用的分子 96
5.1.3 CAPN3的抑制和激活 98
5.1.4 CAPN3可能参与细胞周期调控 98
5.1.5 CAPN3对疾病的防御作用 99
5.2 CAPNs系统与肿瘤 103
5.2.1 CAPNs在癌症中的上调节或下调节 103
5.2.2 CAPNs与细胞发育 105
5.2.3 CAPNs和细胞迁移—侵袭 108
5.2.4 非典型的和组织特异性的CAPNs与肿瘤的关系 109
5.3 CAPNs系统与糖尿病 111
5.3.1 CAPN10的结构、功能 111
5.3.2 CAPN10与Ⅱ型糖尿病的作用 111
5.4 CAPNs系统与眼部疾病 115
5.4.1 LEC凋亡是白内障形成的细胞学基础 115
5.4.2 CAPNs的激活在白内障发生机制中的作用 116
5.5 胃肠特异性CAPNs 117
5.6 CAPNs系统与阿尔茨海默症 118
5.6.1 阿尔茨海默病的发病机理 118
5.6.2 CAPNs在阿尔茨海默病症中的作用 119
5.7 CAPNs系统与脑部疾病 121
5.7.1 CAPNs与脑缺血疾病 121
5.7.2 CAPNs与脑外伤、脊髓损伤、脱髓鞘性疾病等的神经元退变 122
6钙蛋白酶系统与肉的品质及肉的嫩化 124
6.1 牛肉的品质性状 125
6.2 影响畜禽肉品质的因素 126
6.2.1 肉本身的因素 126
6.2.2 屠宰前的影响因素 129
6.2.3 宰后的影响因素 131
6.3 有关牛肉用性状的基因 132
6.3.1 有关牛的肉用品质基因标记的概述 132
6.3.2 一些牛肉品质候选基因的概述 133
6.4 钙蛋白酶系统与肉品质的关系 135
6.4.1 CAPNs对肌肉/细胞骨架蛋白质的影响 135
6.4.2 起始肌原纤维蛋白的转换 137
6.4.3 促进肌肉微观组织结构的改变 139
6.4.4 促进宰后动物肌体的蛋白质水解 139
6.4.5 对肌肉嫩化的作用 140
6.5 钙蛋白酶系统是动物宰后促进肌肉嫩化的重要酶系统 141
6.5.1 宰后肉嫩化的机制：酶假说与钙理论 141
6.5.2 内源蛋白酶在肉嫩化中的作用 144
6.6 肉嫩化的方法及机理 148
6.6.1 物理嫩化法 148
6.6.2 化学嫩化法 150
6.6.3 生物嫩化法 151
参考文献 154