Kalcyneuryna jest enzymem białkowym zwanym czasem fosfatazą białkową 3. Białko to jest fosfatazą, co oznacza, że działa poprzez usuwanie grup fosforanowych z innych makrocząsteczek. Efekt tego działania różni się w zależności od substratu, ale często obejmuje włączanie lub wyłączanie innych enzymów.
Enzym ten ma kilka ważnych celów w ludzkim ciele. Kalcyneuryna może pomóc w odpowiedzi immunologicznej poprzez aktywację komórek odpornościowych znanych jako limfocyty T. Może również odgrywać rolę w regulowaniu pamięci roboczej i uwagi ze względu na wpływ na niektóre receptory w mózgu. U diabetyków może powodować prawidłowe funkcjonowanie komórek trzustki.
Kalcyneuryna jest częścią szlaku sygnałowego, który pozwala jej wywierać wpływ na limfocyty T. Kiedy te komórki T rozpoznają najeźdźców, wpuszczają wapń do swojej cytoplazmy. Ten wzrost wapnia aktywuje kalcyneurynę poprzez białka regulatorowe.
Po aktywacji kalcyneuryna usuwa fosforan z enzymu zwanego „czynnikiem jądrowym aktywowanej komórki T, cytoplazmatycznym” (NFATc). NFATc jest następnie aktywowany i przemieszcza się z cytoplazmy do jądra, gdzie pobudza ekspresję genów i produkcję interleukiny-2 (IL-2). NFATc jest szybko wydalany z jądra, dlatego kalcyneuryna musi być stale aktywowana, aby produkcja IL-2 była kontynuowana.
IL-2 z kolei aktywuje pomocnicze komórki T, które wytwarzają białka sygnałowe zwane cytokinami. Te cytokiny promują odpowiedź immunologiczną kilku typów komórek odpornościowych. Kalcyneuryna jest zatem niezbędnym składnikiem układu odpornościowego.
Ten sam szlak obejmujący kalcynuerynę i NFATc jest stosowany w neuronach. Po stymulacji neurony przepuszczają wapń do swojej cytoplazmy, aktywując ten enzym. Efektem tego procesu jest kierowanie aksonów do innych neuronów i wzmacnianie połączeń. Hipokamp, obszar mózgu związany z pamięcią, jest miejscem, w którym ten proces działa i odpowiada za integralną rolę enzymu w uczeniu się i zapamiętywaniu.
Enzym ten wydaje się być niezbędny do prawidłowego rozwoju płodu. Badania wykazały, że układ kalcyneuryny i NFATc bierze udział w rozwoju i funkcjonowaniu płuc. Stwierdzono również, że ten sam system pomaga w ekspresji genów zaangażowanych w rozwój zastawek serca. W sercu kalcyneuryna jest aktywowana tylko w dni, w których tworzy się zastawka serca.
U dorosłych ten enzym może nadal wpływać na serce. W okresach stresu w rozwoju komórki serca powiększają się w stanie znanym jako hipertrofia. Nadmiar niedoskonałej formy powoduje, że efekt ten przenosi się na dorosłość. Kiedy ten efekt występuje u osoby z nadciśnieniem, może być dość niebezpieczny.