中枢神経系におけるカルパイン：シナプス機能から神経毒性まで

Sci. Signal., 8 April 2008
[DOI: 10.1126/scisignal.114re1]

Jing Liu^1*, Ming Cheng Liu^2,3, and Kevin K. W. Wang^1,2,3*

¹Center for Neuroproteomics and Biomarkers Research, Department of Psychiatry, McKnight Brain Institute, Post Office Box 100256, University of Florida, Gainesville, FL 32610, USA.
²Center for Traumatic Brain Injury Studies, Department of Neuroscience, McKnight Brain Institute, Post Office Box 100256, University of Florida, Gainesville, FL 32610, USA.
³Center of Innovative Research, Banyan Biomarkers, Inc., 12085 Research Drive, Alachua, FL 32615, USA.
*Corresponding authors. E-mail: jingl@ufl.edu (J.L.) ; kwang@banyanbio.com (K.K.W.W.)

要約 ： カルパインは、カルシウムを必要とする細胞内システインプロテアーゼの一群であり、中性pHで機能的に活性を示す。カルパインの活性化は、生理的条件下での制御された活性化（1細胞当り数個のカルパイン分子のみが活性化される）と、持続的なカルシウム過負荷を伴う病的状態下での過剰活性化（存在するすべてのカルパイン分子が活性化される）という2通りの機序で起こり得る。中枢神経系（CNS）におけるカルパインの制御された活性化は、シナプス機能と記憶形成にきわめて重要である可能性があり、基質としてはさまざまな構造および足場タンパク質、酵素、グルタミン酸受容体などが考えられる。中枢神経系におけるカルパインの過剰活性化は、通常、重度の細胞への負荷または損傷に相関している。したがって、カルパインの切断産物は、神経変性過程あるいは神経細胞損傷の存在を示す有用なバイオマーカーとなる可能性がある。