摘要
钙蛋白酶构成了一个古老而庞大的钙依赖性半胱氨酸蛋白酶家族，存在于某些细菌和大多数真核生物中。它们参与多种发育和细胞过程，并与多种重大人类疾病有关；然而，它们是否具有某种共同的核心功能，从而解释其在不同类群中广泛且多样的存在，仍有待阐明。除核心的 CysPc 催化结构域外，钙蛋白酶还具有多样的结构域组合，并且既可以位于细胞质中，也可以结合于膜。本文提出假说，认为细胞质型和跨膜型钙蛋白酶在细胞胞质分裂过程中都具有一种普遍作用，即通过位置锚定和微管（MT）的组织发挥功能。
我们提出，在植物细胞分裂过程中，唯一的跨膜钙蛋白酶 DEK1 依据核膜中 DEK1 蛋白的位置性激活，从微管组织中心（MTOC）定位并组织皮层微管阵列，从而建立前期前带的位置和/或细胞板形成的位点。类似地，在动物细胞分裂过程中，其钙蛋白酶可能通过与膜结合蛋白的关联，参与设定膜内陷的起始点。这一命题补充了当前关于动物 MTOC/中心体功能的认识，并提示了胞质分裂初始沟裂期间出现的钙峰值可能如何被传递。
我们结合动物和植物领域文献中的数据，讨论了这一关于钙蛋白酶活性的全新机制模型，同时也结合了我们在此报道的一个新发现，即在褐藻和红藻基因组中均发现了钙蛋白酶序列。最后，我们推测，在真核生物早期、即主要真核超类群分化之前，钙蛋白酶的祖先功能可能是促进鞭毛和纤毛中微管阵列的形成与功能。在这一起源基础上，钙蛋白酶可能在真核生物细胞分裂过程中发展出新的功能，即通过锚定中心体/MTOC 来设定细胞分裂方向，而这对于复杂多细胞性的形成尤为重要。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.724225v1?rss=1
🏷️ 钙蛋白酶 胞质分裂 微管组织 线粒体细胞分裂 DEK1