鈣結合蛋白（calcium-binding protein），多種具有結合鈣離子能力的特殊蛋白質的總稱，為一些特異性、具高親和力或高親和量、能可逆地與鈣相結合的蛋白質。如腸道吸收鈣與鈣結合的蛋白質、腎臟吸收鈣與鈣結合的蛋白質，肌肉結合鈣的蛋白質、調節代謝的鈣調蛋白，甚至淀粉酶、嗜熱菌蛋白質等。

鈣結合蛋白是EF手型超家族的一部分，其結構中包含多個EF手型結構域。這些結構域由螺旋-環-螺旋的構造組成，能夠特異性地結合鈣離子。這使得鈣結合蛋白可以迅速而靈敏地響應細胞內鈣離子濃度的變化。

鈣調蛋白（CaM）是廣泛存在于真核生物細胞中的鈣結合蛋白，幾乎在所有類型的細胞中都有發現。它的分布相對均勻，主要集中在細胞質內，同時也能與細胞膜及細胞核等不同結構發生相互作用。

鈣結合蛋白D9k（CaBP-D9k）主要存在于哺乳動物的小腸上皮細胞中，也在腎臟、胎盤等組織中少量表達。它的主要功能在于參與鈣離子的吸收和轉運。

鈣結合蛋白D28k（CaBP-D28k）在神經系統、腎臟及骨骼等組織中具有豐富的表達。在神經系統中，它參與神經元的發育、突觸傳遞及神經遞質的釋放等生物過程；在腎臟中，它則與鈣離子的重吸收密切相關。

肌鈣蛋白C（TnC）主要存在于心肌和平滑肌等肌肉組織中，是肌肉收縮調節的重要蛋白之一。它與肌鈣蛋白I和肌鈣蛋白T共同組成肌鈣蛋白復合體，在鈣離子的作用下調節肌肉的收縮和舒張。

鈣結合蛋白在細胞信號轉導中起著重要作用。作為細胞內鈣離子的感受器，它能夠將鈣離子濃度的變化轉化為細胞內的信號，進而調節細胞的多種生理功能。比如，當細胞外信號刺激使得細胞內鈣離子濃度升高時，鈣結合蛋白會與鈣離子結合并發生構象變化，從而激活或抑制下游信號通路。例如，鈣調蛋白在高鈣離子濃度的情況下，可以結合并激活許多種蛋白激酶和磷酸酶，從而調節細胞的代謝、增殖、分化及凋亡等過程。

此外，鈣結合蛋白還具有鈣離子的運輸和儲存功能。如鈣結合蛋白D9k和D28k，它們能在小腸上皮細胞中結合鈣離子，促進鈣離子的吸收和轉運，將鈣離子從腸腔運輸到細胞內，并通過其他機制將鈣離子釋放到血液循環中。在肌肉細胞中，肌漿網中的鈣結合蛋白能夠儲存大量鈣離子，并在肌肉收縮過程中釋放鈣離子，從而參與肌肉收縮的調節。

最后，鈣結合蛋白還在調節酶活性方面發揮著重要作用。許多酶的活性受到鈣結合蛋白的調節，比如鈣調蛋白能夠與若干酶結合，改變其構象，以此激活或抑制酶的活性。一些蛋白激酶、磷酸酶和腺苷酸環化酶等都受到鈣調蛋白的調節，在細胞信號轉導和代謝調節過程中發揮重要作用。

鈣結合蛋白也在維持細胞內鈣離子穩態方面具有關鍵作用。通過與鈣離子的結合和解離，它可以保持細胞內鈣離子濃度的穩定。當細胞內鈣離子濃度過高時，鈣結合蛋白與鈣離子結合，降低鈣離子的游離濃度，從而防止鈣離子對細胞造成毒性；而當細胞需要鈣離子時，鈣結合蛋白又能釋放出結合的鈣離子，以滿足細胞的生理需求。