a cAMP egy második hírvivő, amelyet intracelluláris jelátvitelhez használnak, mint például a hormonok, például a glukagon és az adrenalin hatása a sejtekbe, amelyek nem tudnak átjutni a plazmamembránon. Részt vesz a fehérje kinázok aktiválásában is. Ezenkívül a cAMP kötődik és szabályozza az ioncsatornák, például a HCN csatornák működését, valamint néhány más ciklikus nukleotidkötő fehérjét, például az Epac1-et és a RAPGEF2-t.

szerepe eukarióta sejtekbenszerkesztés

cAMP funkciója számos biokémiai folyamatban kapcsolódik a kinázokhoz, beleértve a glikogén, a cukor és a lipid metabolizmus szabályozását.

eukariótákban a ciklikus AMP a protein-kináz a (PKA vagy cAMP-függő protein-kináz) aktiválásával fejti ki hatását. A PKA általában inaktív, mint egy tetramer holoenzim, amely két katalitikus és két szabályozó egységből (C2R2) áll, a szabályozó egységek blokkolják a katalitikus egységek katalitikus központjait.

a ciklikus AMP kötődik a fehérje kináz szabályozó egységeinek meghatározott helyeihez, és disszociációt okoz a szabályozó és katalitikus alegységek között, ezáltal lehetővé téve e katalitikus egységek számára a szubsztrát fehérjék foszforilációját.

az aktív alegységek katalizálják a foszfát ATP-ből való átvitelét a fehérje szubsztrátok specifikus szerin-vagy treonin-maradékaira. A foszforilált fehérjék közvetlenül befolyásolhatják a sejt ioncsatornáit, vagy aktiválódhatnak vagy gátolhatják az enzimeket. A protein-kináz a foszforilátspecifikus fehérjéket is tartalmazhat, amelyek kötődnek a DNS promoter régióihoz, ami növeli a transzkripciót. Nem minden fehérje kináz reagál a táborra. A protein kinázok több osztálya, köztük a protein kináz C, nem táborfüggő.

a további hatások elsősorban a cAMP-függő protein kináztól függenek, amelyek a sejt típusától függően változnak.

ennek ellenére a cAMP néhány kisebb PKA-független funkciója van, például a kalciumcsatornák aktiválása, amely egy kisebb utat biztosít, amellyel a növekedési hormon-felszabadító hormon felszabadítja a növekedési hormon felszabadulását.

azonban az a nézet, hogy a tábor hatásainak többségét a PKA irányítja, elavult. 1998-ban felfedezték a guanin nukleotid exchange factor (GEF) aktivitással rendelkező cAMP-érzékeny fehérjék családját. Ezeket cAMP (Epac) által aktivált Cserefehérjéknek nevezik, a családba az Epac1 és az Epac2 tartozik. Az aktiválás mechanizmusa hasonló a PKA-hoz: a GEF domaint általában a cAMP binding domaint tartalmazó N-terminal régió maszkolja. Amikor a cAMP kötődik, a domain disszociál és kiteszi a most aktív GEF domént, lehetővé téve az Epac számára, hogy aktiválja a kis Ras-szerű Gtpáz fehérjéket, például a Rap1-et.

A szekretált tábor további szerepe a társadalmi amoebaeeditben

a Dictyostelium discoideum fajban a tábor a sejten kívül titkos jelként működik. A sejtek kemotaktikus aggregációját a tábor periodikus hullámai szervezik, amelyek a sejtek között több centiméternyi távolságra terjednek. A hullámok az extracelluláris tábor szabályozott termelésének és szekréciójának, valamint egy spontán biológiai oszcillátornak az eredménye, amely a területek központjaiban elindítja a hullámokat.

szerepe a baktériumokbanszerkesztés

baktériumokban a Tábor szintje a növekedéshez használt közegtől függően változik. Különösen a tábor alacsony, ha a glükóz a szénforrás. Ez a cAMP-termelő enzim, az adenilát-cikláz gátlásán keresztül történik, mint a sejtbe történő glükózszállítás mellékhatása. A cAMP receptor protein (CRP) transzkripciós faktor, más néven CAP (katabolit génaktivátor fehérje) komplexet képez a cAMP-vel, ezáltal aktiválódik a DNS-hez való kötődéshez. A CRP-cAMP számos gén expresszióját növeli, beleértve néhány olyan kódoló enzimet is, amelyek a glükóztól független energiát képesek szolgáltatni.

cAMP például részt vesz a lac operon pozitív szabályozásában. Alacsony glükózkoncentrációjú környezetben a cAMP felhalmozódik és kötődik a CRP (cAMP receptor protein) alloszterikus helyéhez, egy transzkripciós aktivátor fehérjéhez. A fehérje aktív formát ölt, és a lac promoter előtt egy adott helyhez kötődik, így az RNS-polimeráz könnyebben kötődhet a szomszédos promoterhez a lac-operon transzkripciójának megkezdéséhez, növelve a lac-operon transzkripció sebességét. Magas glükózkoncentrációval a tábor koncentrációja csökken, a CRP pedig kikapcsol a lac operonból.