cAMP jest drugim przekaźnikiem, stosowanym do wewnątrzkomórkowej transdukcji sygnału, takiej jak przekazywanie do komórek hormonów takich jak glukagon i adrenalina, które nie mogą przejść przez błonę osocza. Bierze również udział w aktywacji kinaz białkowych. Ponadto cAMP wiąże się i reguluje funkcję kanałów jonowych, takich jak kanały HCN i kilka innych cyklicznych białek wiążących nukleotydy, takich jak Epac1 i RAPGEF2.

rola w komórkach eukariotycznychedit

cAMP jest związana z funkcją kinaz w kilku procesach biochemicznych, w tym regulacji glikogenu, cukru i metabolizmu lipidów.

u eukariotów cykliczny AMP działa poprzez aktywację kinazy białkowej a (PKA lub Camp-dependent protein kinase). PKA jest zwykle nieaktywny jako holoenzym tetrameryczny, składający się z dwóch jednostek katalitycznych i dwóch jednostek regulacyjnych (C2R2), z jednostkami regulacyjnymi blokującymi centra katalityczne jednostek katalitycznych.

Cykliczny AMP wiąże się z określonymi lokalizacjami na jednostkach regulatorowych kinazy białkowej i powoduje dysocjację między podjednostkami regulatorowymi i katalitycznymi, umożliwiając tym samym tym jednostkom katalitycznym fosforylowanie białek substratowych.

aktywne podjednostki katalizują przenoszenie fosforanu z ATP do specyficznych reszt seryny lub treoniny substratów białkowych. Fosforylowane białka mogą działać bezpośrednio na kanały jonowe komórki lub mogą stać się aktywowane lub hamowane enzymy. Kinaza białkowa a może również fosforylować specyficzne białka, które wiążą się z regionami promotora DNA, powodując wzrost transkrypcji. Nie wszystkie kinazy białkowe reagują na cAMP. Kilka klas kinaz białkowych, w tym kinaza białkowa C, nie jest zależnych od cAMP.

dalsze efekty zależą głównie od kinazy białkowej cAMP, które różnią się w zależności od rodzaju komórki.

nadal istnieją pewne drobne funkcje niezależne od PKA cAMP, np. aktywacja kanałów wapniowych, zapewniając niewielką ścieżkę, dzięki której hormon uwalniający hormon wzrostu powoduje uwalnianie hormonu wzrostu.

jednak pogląd, że większość efektów cAMP jest kontrolowana przez PKA, jest przestarzały. W 1998 roku odkryto rodzinę białek wrażliwych na cAMP o aktywności czynnika wymiany nukleotydów guaninowych (GEF). Są to białka wymiany aktywowane przez cAMP (Epac), a rodzina obejmuje Epac1 i Epac2. Mechanizm aktywacji jest podobny do mechanizmu PKA: domena GEF jest zwykle maskowana przez region N-końcowy zawierający domenę wiążącą cAMP. Kiedy cAMP wiąże się, domena dysocjuje i eksponuje teraz aktywną domenę GEF, pozwalając Epac aktywować małe białka Gtpazy podobne do Ras, takie jak Rap1.

dodatkowa rola wydzielanego cAMP w amebaeeedytuj

u gatunku Dictyostelium discoideum cAMP działa poza komórką jako wydzielany sygnał. Chemotaktyczna agregacja komórek jest zorganizowana przez okresowe fale cAMP, które propagują się między komórkami na odległości nawet kilku centymetrów. Fale są wynikiem regulowanej produkcji i wydzielania zewnątrzkomórkowego obozu i spontanicznego oscylatora biologicznego, który inicjuje fale w centrach terytoriów.

rola w bakteriiedytuj

w bakteriach poziom cAMP różni się w zależności od pożywki użytej do wzrostu. W szczególności, cAMP jest niski, gdy glukoza jest źródłem węgla. Dzieje się tak poprzez hamowanie enzymu produkującego cAMP, cyklazy adenylanowej, jako efektu ubocznego transportu glukozy do komórki. Czynnik transkrypcyjny Camp receptor protein (CRP) zwany także CAP (catabolite gene activator protein) tworzy kompleks z cAMP i tym samym jest aktywowany do wiązania się z DNA. CRP-cAMP zwiększa ekspresję dużej liczby genów, w tym niektórych enzymów kodujących, które mogą dostarczać energię niezależnie od glukozy.

cAMP, na przykład, bierze udział w pozytywnej regulacji Operonu lac. W środowisku o niskim stężeniu glukozy cAMP gromadzi się i wiąże z allosterycznym miejscem na CRP (cAMP receptor protein), białku aktywującym transkrypcję. Białko przyjmuje swój Aktywny kształt i wiąże się z określonym miejscem przed promotorem lac, co ułatwia polimerazie RNA Wiązanie się z sąsiednim promotorem w celu rozpoczęcia transkrypcji lac operon, zwiększając szybkość transkrypcji lac operon. Przy wysokim stężeniu glukozy stężenie cAMP zmniejsza się, a CRP odłącza się od Operonu lac.