Calcineurina este o enzimă proteică cunoscută uneori sub numele de proteina fosfatază 3. Această proteină este o fosfatază, ceea ce înseamnă că funcționează prin eliminarea grupărilor de fosfat din alte macromolecule. Efectul acestei acțiuni variază în funcție de substrat, dar adesea include activarea sau dezactivarea altor enzime.
Această enzimă are mai multe scopuri importante în corpul uman. Calcineurina poate ajuta la răspunsul imun prin activarea celulelor imune cunoscute sub numele de celule T. De asemenea, poate juca un rol în reglarea memoriei de lucru și a atenției datorită efectelor sale asupra anumitor receptori ai creierului. La diabetici, poate determina funcționarea corectă a celulelor pancreatice.
Calcineurina face parte dintr-o cale de semnalizare care îi permite să-și exercite efectele asupra celulelor T. Când aceste celule T recunosc invadatorii, permit calciului să intre în citoplasmă. Această creștere a calciului activează calcineurina, prin intermediul proteinelor reglatoare.
Odată activată, calcineurina elimină un fosfat din enzima numită „factor nuclear al celulelor T activate, citoplasmatic” (NFATc). NFATc este apoi activat și se mută de la citoplasmă la nucleu, unde încurajează expresia genelor și producția de interleukine-2 (IL-2). NFATc este expulzat rapid din nucleu, astfel încât calcineurina trebuie activată continuu pentru ca producția de IL-2 să continue.
IL-2, la rândul său, activează celulele T helper, care produc proteine de semnalizare numite citokine. Aceste citokine promovează un răspuns imun din partea mai multor tipuri de celule imunitare. Calcineurina este așadar o componentă esențială a sistemului imunitar.
Aceeași cale care implică calcinuerina și NFATc este utilizată în neuroni. Când sunt stimulați, neuronii permit calciului să intre în citoplasmă, activând această enzimă. Acest proces are ca efect net ghidarea axonilor către alți neuroni și consolidarea conexiunilor. Hipocampul, o regiune a creierului implicată în memorie, este locul în care acest proces a fost văzut la lucru și reprezintă rolul integral al enzimei în învățare și memorie.
Această enzimă pare a fi esențială pentru dezvoltarea adecvată a fătului. Studiile au arătat că sistemul calcineurin și NFATc este implicat în dezvoltarea și funcționarea plămânilor. S-a descoperit că același sistem ajută la exprimarea genelor implicate în dezvoltarea valvei cardiace. În inimă, calcineurina este activată doar în zilele în care se formează valva cardiacă.
La adulți, această enzimă poate afecta în continuare inima. În perioadele de stres în dezvoltare, celulele inimii cresc într-o stare cunoscută sub numele de hipertrofie. O supraabundență a unei forme deficitare a acestuia face ca acest efect să se reporteze la vârsta adultă. Când acest efect apare la o persoană cu hipertensiune arterială, poate fi destul de periculos.