摘要
鈣蛋白酶構成了一個古老而龐大的鈣依賴性半胱氨酸蛋白酶家族，存在於某些細菌和大多數真核生物中。它們參與多種發育和細胞過程，並與多種重大人類疾病有關；然而，它們是否具有某種共同的核心功能，從而解釋其在不同類群中廣泛且多樣的存在，仍有待闡明。除核心的 CysPc 催化結構域外，鈣蛋白酶還具有多樣的結構域組合，並且既可以位於細胞質中，也可以結合於膜。本文提出假說，認為細胞質型和跨膜型鈣蛋白酶在細胞胞質分裂過程中都具有一種普遍作用，即通過位置錨定和微管（MT）的組織發揮功能。
我們提出，在植物細胞分裂過程中，唯一的跨膜鈣蛋白酶 DEK1 依據核膜中 DEK1 蛋白的位置性啟用，從微管組織中心（MTOC）定位並組織皮層微管陣列，從而建立前期前帶的位置和/或細胞板形成的位點。類似地，在動物細胞分裂過程中，其鈣蛋白酶可能通過與膜結合蛋白的關聯，參與設定膜內陷的起始點。這一命題補充了當前關於動物 MTOC/中心體功能的認識，並提示了胞質分裂初始溝裂期間出現的鈣峰值可能如何被傳遞。
我們結合動物和植物領域文獻中的數據，討論了這一關於鈣蛋白酶活性的全新機制模型，同時也結合了我們在此報道的一個新發現，即在褐藻和紅藻基因組中均發現了鈣蛋白酶序列。最後，我們推測，在真核生物早期、即主要真核超類群分化之前，鈣蛋白酶的祖先功能可能是促進鞭毛和纖毛中微管陣列的形成與功能。在這一起源基礎上，鈣蛋白酶可能在真核生物細胞分裂過程中發展出新的功能，即通過錨定中心體/MTOC 來設定細胞分裂方向，而這對於複雜多細胞性的形成尤為重要。
📄 原文連結：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.724225v1?rss=1
🏷️ 鈣蛋白酶 胞質分裂 微管組織 線粒體細胞分裂 DEK1