cAMPsignalering

cAMP-signalering är en cellkommunikationsväg där cykliskt adenosinmonofosfat (cAMP) fungerar som sekundär budbärare som förmedlar signaler från yttre stimuli till intracellulära mål. Vägen är mycket konserverad över olika celltyper och involverar ofta GPCR‑receptorer som aktiverar eller hämmar adenylylcyklas, enzymet som omvandlar ATP till cAMP. De flesta signaler styrs av Gs‐proteiner som ökar cAMP, medan Gi‑proteiner hämmar produktionen. Det finns även olika regulatoriska fosforyleringar och kalciumberoende regleringar som kan påverka adenylylcyklasaktivitet.

Syntesen av cAMP sker huvudsakligen genom adenylylcyklas, inklusive transmembrana former och det solvabla AC som regleras av faktorer som kolsyra/ bicarbonat och Ca2+. cAMP omsätts snabbt av fosfodiesteraser (PDEs) till AMP, vilket avslutar signalen. Viktiga LOKALISATIONer av cAMP-signalering uppnås genom att proteiner som AKAPs (A-kinase anchoring proteins) binder och placerar PKA och andra effektorer på specifika subcellulära platser.

De viktigaste effektorerna för cAMP är proteinkinas A (PKA) och Epac (epac). PKA aktiveras när cAMP binder till dess regulatoriska subenheter och frigör de katalytiska enheterna som fosforylerar en mängd måltargeter, inklusive enzymer, jonkanaler och transkriptionsfaktorer som CREB. Epac fungerar som guanin-nukleotidutbytesfaktor för Rap‑proteiner och aktiverar alternativt signalkedjor som påverkar vesikulär trafiker och cytoskelett. Genom dessa vägar regleras metabolism (nedbrytning av glykogen och lipider), hjärtats kontraktilitet, nervsignalering och minnesprocesser.

Total kontroll av cAMP-nivåer uppnås genom balanserad reglering av AC/GPCR-aktivitet, PDE‑mediated nedbrytning och rumslig/temporal compartmentalisering av signalen. CAMP-signalering är viktig i fysiologiska processer och har terapeutiska kopplingar till PDE‑hämmare och andra läkemedel som påverkar cAMP-nivåer.