脂肪酸
ヒトを含む多くの生体内ではエネルギー源として好気的に代謝される（β酸化）。カルニチンは体内においてはほとんどが筋肉細胞に存在しており、筋肉細胞内において脂肪酸をミトコンドリア内部に運搬する役割を担う。ミトコンドリア内膜はアシルCoAを直接透過しないため、カルニチンが脂肪酸アシル運搬体の役割を果たす（動植物共通）。脂肪酸アシルCoAはカルニチンと一時的に結合し、脂肪酸アシルカルニチンを生成する。この反応はミトコンドリア外膜に埋め込まれたカルニチンアシルトランスフェラーゼI (carnitine acyltransferase I) により触媒される。その後、脂肪酸はミトコンドリア内でβ酸化を受け酢酸にまで分解されながら、生成したアセチルCoAはクエン酸回路を通じてエネルギーに転換される。
カルパイン
カルパインの歴史は1964年、中性条件下でのカルシウム依存的タンパク質分解活性がラットの脳に発見されたことに始まる。この活性は細胞内のシステインプロテアーゼによるものであるが、リソソームに関連せず、中性のpHに至適活性があるという点で、カテプシンファミリーのプロテアーゼからは明確に区別される。カルシウム依存的な活性、細胞内の局在、限定的・特異的なタンパク質分解といった点は、カルパインが消化のためではなく調節のためのプロテアーゼであることを浮き彫りにしている。「カルパイン」という名称は、カルシウムを意味する接頭辞cal-とシステインプロテアーゼの接尾辞-painからの造語であり、配列決定によって、カルシウム依存的なシグナリングタンパク質であるカルモジュリンと、パパイアのシステインプロテアーゼであるパパインに類似したモジュールを併せ持つ酵素であることが明らかにされた。そのすぐ後に、カルパインには μ-calpain と m-calpain （もしくはcalpain I 、II）という2つの主要なアイソフォームがあることが判明した。両者の主要な差は活性化に必要なカルシウムの濃度であり、細胞内でそれぞれ μM、mM の濃度のカルシウムイオンによって活性化されることが名前の由来となっている。