Kalcineurinas yra baltymo fermentas, kartais žinomas kaip proteino fosfatazė 3. Šis baltymas yra fosfatazė, tai reiškia, kad jis veikia pašalindamas fosfatų grupes iš kitų makromolekulių. Šio veiksmo poveikis skiriasi priklausomai nuo substrato, bet dažnai apima kitų fermentų įjungimą arba išjungimą.
Šis fermentas žmogaus organizme atlieka keletą svarbių tikslų. Kalcineurinas gali padėti sukelti imuninį atsaką, aktyvindamas imunines ląsteles, žinomas kaip T ląstelės. Jis taip pat gali turėti įtakos reguliuojant darbinę atmintį ir dėmesį dėl savo poveikio tam tikriems smegenų receptoriams. Sergant diabetu, tai gali sukelti tinkamą kasos ląstelių funkcionavimą.
Kalcineurinas yra signalizacijos kelio, leidžiančio jam daryti poveikį T ląstelėms, dalis. Kai šios T ląstelės atpažįsta įsibrovėlius, jos leidžia kalciui patekti į savo citoplazmą. Šis kalcio padidėjimas suaktyvina kalcineuriną per reguliuojančius baltymus.
Suaktyvintas kalcineurinas pašalina fosfatą iš fermento, vadinamo „branduoliniu aktyvintos T ląstelės citoplazminiu faktoriumi“ (NFATc). Tada NFATc aktyvuojamas ir iš citoplazmos pereina į branduolį, kur skatina genų ekspresiją ir interleukino-2 (IL-2) gamybą. NFATc greitai pašalinamas iš branduolio, todėl norint tęsti IL-2 gamybą, kalcineurinas turi būti nuolat aktyvuojamas.
IL-2, savo ruožtu, aktyvina pagalbines T ląsteles, kurios gamina signalinius baltymus, vadinamus citokinais. Šie citokinai skatina kelių tipų imuninių ląstelių imuninį atsaką. Todėl kalcineurinas yra būtinas imuninės sistemos komponentas.
Tas pats kelias, apimantis kalcinueriną ir NFATc, naudojamas neuronuose. Kai stimuliuojamas, neuronai leidžia kalciui patekti į savo citoplazmą, suaktyvindami šį fermentą. Šis procesas turi grynąjį poveikį – nukreipia aksonus į kitus neuronus ir stiprina ryšius. Hipokampas, smegenų sritis, susijusi su atmintimi, yra vieta, kur šis procesas buvo pastebėtas, ir tai yra neatsiejamas fermento vaidmuo mokymuisi ir atmintyje.
Atrodo, kad šis fermentas yra būtinas tinkamam vaisiaus vystymuisi. Tyrimai parodė, kad kalcineurino ir NFATc sistema yra susijusi su plaučių vystymusi ir funkcija. Taip pat nustatyta, kad ta pati sistema padeda išreikšti genus, susijusius su širdies vožtuvų vystymusi. Širdyje kalcineurinas aktyvuojamas tik tomis dienomis, kai susidaro širdies vožtuvas.
Suaugusiesiems šis fermentas vis tiek gali paveikti širdį. Vystymosi streso laikotarpiais širdies ląstelės didėja ir atsiranda būklė, vadinama hipertrofija. Dėl nepakankamos jo formos pertekliaus šis poveikis perkeliamas į pilnametystę. Kai šis poveikis pasireiškia hipertenzija sergančiam asmeniui, jis gali būti gana pavojingas.