钙调神经磷酸酶

信号酶

在生命活动中，磷酸激酶和磷酸酶分别通过调节蛋白质的磷酸化和去磷酸化这一基本过程，从而使机体实现对整体生物功能的系统调节。蛋白磷酸酶依据底物特异性不同可分为丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶、酪氨酸蛋白磷酸酶以及双特异性蛋白磷酸酶。其中，丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶按照酶活性所必需的金属离子、对抑制剂的敏感性、底物特异性以及对细胞调节的不同分为PP1（Protein phosphortase 1），PP2A（Protein phosphortase 2A），PP2B（Calcineurin）和PP2C（Protein phosphortase 2C）。

定义

PP2B，即Calcineurin（CN）是迄今发现的受Ca和钙调素（Calmodulin, CaM）调节的丝氨酸/苏氨酸蛋白质磷酸酶。二十世纪七十年代末八十年代初由加拿大和美国的几个研究小组分别在猪脑中发现并成功地纯化了CN。1979年，Klee等依据所发现的蛋白的钙结合特性和在脑组织中的分布特异性而杜撰了“Calcineurin”这个词，随后这个词就被广泛使用至今，“Calcineurin”先后被汉译为钙调神经磷酸酶、钙神经素和钙调蛋白磷酸酶等。当Schreiber和Irving Weissman研究小组发现它是免疫抑制剂环孢菌素A（Cyclosporin A, CsA）和他克莫司（tacroclimus, FK506）的靶蛋白后，CN就成为了研究的热点。同一年，Gerald Crabtree实验室发现免疫抑制剂CsA阻滞了活化T细胞核因子蛋白（Nucleus Factor of Activated T cell，NFAT）向细胞核内的移位。在1993年，Anjana Rao研究小组发现NFAT被CN脱磷酸化。这些发现逐步揭示了CN和转录调节相偶联的调控途径：在细胞信号传递的过程中，CN被Ca和钙调素（CaM）激活后，通过对靶蛋白NFAT的脱磷酸化而实现对生理活动的调节。至目前，已经发现CN广泛分布于不同组织和多种类型的细胞中，并证实CN和NFAT蛋白参与了控制免疫、神经、心血管、骨骼系统的发育和功能的信号的级联放大调节。近年来，不同的研究小组就CN的分子结构、酶学特性、组织分布、信号转导及生物学功能等方面开展了深入研究并取得了一系列重要进展。在临床上，研究成果逐步应用到了器官移植排异反应、老年痴呆症、心肌肥大、关节炎等的治疗上。总体上，CN是一种分布广泛，功能多样的信号酶。