cAMP–PKA経路

cAMP–PKA経路は、受容体刺激によりアデニル酸シクラーゼが活性化または抑制され、第二メッセンジャーcAMP濃度が変化し、cAMP依存性プロテインキナーゼAが標的蛋白質をリン酸化する経路である。

受容体からの信号を、細胞内で大量にコピーされる短いメッセージへ変換する仕組みと考える。cAMPが増えると複数のPKA分子が同時に動き、信号が増幅される。

Gsα-GTPはアデニル酸シクラーゼを活性化し、ATPからcAMPを産生する。Giαはこれを抑制する。cAMPがPKA調節サブユニットへ結合すると触媒サブユニットが解離し、イオンチャネル、代謝酵素、転写因子CREBなどをリン酸化する。ホスホジエステラーゼがcAMPを分解し、蛋白質ホスファターゼがリン酸化を戻すことで終了する。AKAPはPKAを特定部位へ固定し、空間的な選択性を与える。

肝細胞でグルカゴン受容体がGsを活性化するとcAMPとPKAが増え、グリコーゲン分解を促進し、合成を抑制して血糖維持に寄与する。

cAMP増加がすべての細胞で同じ作用を示すわけではない。標的蛋白質と局在で結果が変わる。PKA以外にEPACや環状ヌクレオチド感受性チャネルもcAMP標的となる。