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Lexikon der Neurowissenschaft: Calcineurin

Calcineurin s [von latein. calx, Gen. calcis = Kalk], Proteinphosphatase 2B (Abk. PP2B), E calcineurin, Calcium-sensitive Protein-Serin/Threonin-Phosphatase, welche u.a. im Hippocampus stark exprimiert ist und in Synapsen angereichert vorkommt. In transgenen Mäusen, welche eine konstitutiv aktive Form von Calcineurin exprimieren, konnte gezeigt werden, daß Calcineurin für eine bestimmte Form von Langzeitpotenzierung (intermediäre Phase von LTP, I-LTP) notwendig ist. Zudem weisen diese transgenen Mäuse ein normales Kurzzeitgedächtnis auf, besitzen jedoch ein defektes Langzeitgedächtnis in Bezug auf räumliches Lernen und Lernen von visueller Erkennung. Das zeigt, daß Calcineurin eine wichtige Rolle beim Übergang vom Kurzzeit- zum Langzeitgedächtnis spielt, der mit der intermediären Phase von LTP korreliert. – Calcineurin besteht aus einer katalytischen und einer regulatorischen Untereinheit. Die katalytische Untereinheit wird aktiviert durch Bindung eines Calcium-Calmodulin-Komplexes (Calmodulin). Calcineurin kann den Inhibitor 1 (I-1) dephosphorylieren. I-1 in seiner phosphorylierten Form inhibiert die Protein-Phosphatase 1 (PP1). Dephosphorylierung von I-1 durch Calcineurin aktiviert PP1 und führt zur Dephosphorylierung einer großen Anzahl von Zielproteinen ( siehe Zusatzinfo ).

Calcineurin

Calcineurin im Immunsystem:
Calcineurin ist auch in T-Lymphocyten exprimiert, spielt hier eine bedeutende Rolle bei der Signaltransduktion über den T-Zell-Rezeptor und hat damit Einfluß auf die Funktion von T- und B-Lymphocyten. Calcineurin vermittelt auch hier die Dephosphorylierung und damit Aktivierung von Transkriptionsfaktoren, die Gene für bestimmte Cytokine, vor allem IL-2, kontrollieren. Dort greifen die immunsupprimierenden Substanzen Cyclosporin und Tacrolismus (FK506) ein. Komplexe zwischen Cyclosporin und Cyclophilin und zwischen Tacrolismus und FKBP12 binden an Calcineurin und inhibieren dessen Phosphatase-Aktivität. Inhibition von Calcineurin blockiert die Calcium-induzierte Aktivierung der NF-AT-Familie (NF-AT = Abk. für E nuclear factor of activated T cells) von Transkriptionsfaktoren, was zur Immunsuppression in T-Zellen führt.

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