cAMPmediert

cAMPmediert bezeichnet in der Biologie solche zellulären Signale, bei denen zyklisches Adenosinmonophosphat (cAMP) als zweiter Messenger eine zentrale Rolle spielt. Typischerweise werden extrazelluläre Signale durch G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) erkannt, was die Aktivität der Adenylylcyclase (AC) beeinflusst und zu einem Anstieg oder Abfall der intrazellulären cAMP-Spiegel führt. Dadurch werden verschiedene intrazelluläre Signalwege aktiviert, die eine schnelle Reaktion ermöglichen.

Zu den wichtigsten Effektoren gehören Protein Kinase A (PKA), Exchange Proteins directly Activated by cAMP (EPAC) und zyklische Nukleotid-gesteuerte Kanäle. cAMP bindet an die regulatorischen Untereinheiten von PKA und setzt die katalytischen Untereinheiten frei, die Phosphorylierungen an Zielproteinen vornehmen. EPAC fungiert als Guanine-Nukleotid-Austauschfaktor für Rap-GTPasen. Zielsubstrate umfassen Enzyme, Transkriptionsfaktoren und Ionenkanäle, wodurch zentrale Prozesse wie Metabolismus, Genexpression und Zellaktivität moduliert werden.

Der Abbau von cAMP erfolgt rasch durch Phosphodiesterasen (PDEs), wodurch cAMP in AMP umgewandelt wird und Signale beendet. Oft wird die räumliche Signalgebung durch AKAPs (A-kinase anchoring proteins) organisiert, die PKA und andere Proteine gezielt lokalen Kompartimenten zuordnen und so präzise Signale in Zellen ermöglichen.

Biologische Funktionen umfassen Stoffwechselregulation (z. B. Glykogenabbau in Leber, Lipolyse im Fettgewebe), Regulation von Herzrhythmus und Kontraktionskraft, neuronale Prozesse wie Gedächtnis- und Lernmechanismen sowie die Aktivierung genischer Programme über CREB-abhängige Transkription. Beispiele der Signalgebung sind Adrenalin-/Noradrenalinwirkungen, Glucagon und weitere hormonale Signale, die cAMP erhöhen. In der Forschung und Medizin sind PDE-Hemmstoffe sowie GPCR-Modulatoren von pharmakologischer Bedeutung, während in Bakterien cAMP-abhängige Systeme wie CRP/CAP eine Rolle bei der Transkriptionssteuerung spielen.