cAMP är en andra budbärare, som används för intracellulär signaltransduktion, såsom överföring till celler effekterna av hormoner som glukagon och adrenalin, som inte kan passera genom plasmamembranet. Det är också involverat i aktiveringen av proteinkinaser. Dessutom binder cAMP till och reglerar funktionen hos jonkanaler såsom HCN-kanalerna och några andra cykliska nukleotidbindande proteiner såsom Epac1 och RAPGEF2.

roll i eukaryota celleredigera

cAMP är associerad med kinasfunktion i flera biokemiska processer, inklusive reglering av glykogen, socker och lipidmetabolism.

i eukaryoter fungerar cyklisk AMP genom att aktivera proteinkinas A (PKA eller cAMP-beroende proteinkinas). PKA är normalt inaktiv som ett tetrameriskt holoenzym, bestående av två katalytiska och två regleringsenheter (C2R2), med regleringsenheterna som blockerar de katalytiska centra för de katalytiska enheterna.

cyklisk AMP binder till specifika platser på proteinkinas regulatoriska enheter och orsakar dissociation mellan de reglerande och katalytiska underenheterna, vilket gör det möjligt för dessa katalytiska enheter att fosforylera substratproteiner.

de aktiva underenheterna katalyserar överföringen av fosfat från ATP till specifika serin-eller treoninrester av proteinsubstrat. De fosforylerade proteinerna kan verka direkt på cellens jonkanaler, eller kan bli aktiverade eller inhiberade enzymer. Proteinkinas a kan också fosforylera specifika proteiner som binder till promotorregioner av DNA, vilket orsakar ökningar i transkription. Inte alla proteinkinaser svarar på cAMP. Flera klasser av proteinkinaser, inklusive proteinkinas C, är inte cAMP-beroende.

ytterligare effekter beror huvudsakligen på cAMP-beroende proteinkinas, som varierar beroende på celltyp.

fortfarande finns det några mindre PKA-oberoende funktioner i cAMP, t.ex. aktivering av kalciumkanaler, vilket ger en mindre väg genom vilken tillväxthormonfrisättande hormon orsakar frisättning av tillväxthormon.

men uppfattningen att majoriteten av effekterna av cAMP kontrolleras av PKA är föråldrad. 1998 upptäcktes en familj av cAMP-känsliga proteiner med guaninnukleotidutbytesfaktor (GEF) aktivitet. Dessa kallas Utbytesproteiner aktiverade av cAMP (Epac) och familjen består av Epac1 och Epac2. Aktiveringsmekanismen liknar den för PKA: GEF-domänen maskeras vanligtvis av n-terminalregionen som innehåller cAMP-bindningsdomänen. När cAMP binder dissocierar domänen och exponerar den nu aktiva GEF-domänen, vilket gör att Epac kan aktivera små Ras-liknande gtpasproteiner, såsom Rap1.

ytterligare roll av utsöndrat läger i social amoebaedit

i arten Dictyostelium discoideum verkar cAMP utanför cellen som en utsöndrad signal. Den kemotaktiska aggregeringen av celler organiseras av periodiska vågor av cAMP som sprider sig mellan celler över avstånd så stora som flera centimeter. Vågorna är resultatet av en reglerad produktion och utsöndring av extracellulärt läger och en spontan biologisk oscillator som initierar vågorna vid centra av territorier.

roll i bakterieredit

i bakterier varierar cAMP-nivån beroende på det medium som används för tillväxt. I synnerhet är cAMP lågt när glukos är kolkällan. Detta sker genom hämning av cAMP-producerande enzym, adenylatcyklas, som en bieffekt av glukostransport in i cellen. Transkriptionsfaktorn cAMP receptorprotein (CRP) även kallat CAP (katabolit genaktivatorprotein) bildar ett komplex med cAMP och aktiveras därmed för att binda till DNA. CRP-cAMP ökar uttrycket av ett stort antal gener, inklusive vissa kodningsenzymer som kan leverera energi oberoende av glukos.

cAMP är till exempel involverad i den positiva regleringen av lac operon. I en miljö med låg glukoskoncentration ackumuleras och binds cAMP till det allosteriska stället på CRP (cAMP receptor protein), ett transkriptionsaktivatorprotein. Proteinet antar sin aktiva form och binder till en specifik plats uppströms lac-promotorn, vilket gör det lättare för RNA-polymeras att binda till den intilliggande promotorn för att starta transkription av lac-operonen, vilket ökar graden av Lac-operontranskription. Med en hög glukoskoncentration minskar cAMP-koncentrationen och CRP lossnar från lac-operonen.