结构生物化学/细胞信号通路/腺苷酸环化酶和cAMP信号
环状腺苷一磷酸（cAMP）是一种用于细胞内信号转导的第二信使。 cAMP从ATP的合成是由位于质膜上的腺苷酸环化酶完成的。 对这种信号机制的理解归功于厄尔·W·萨瑟兰，他的工作为他赢得了1971年的诺贝尔奖。
cAMP用于细胞内信号转导，并影响许多细胞过程。 例如，cAMP刺激肌肉收缩的ATP产生。 在其他细胞中，cAMP增强储存燃料的降解，增加胃粘膜的酸分泌，导致黑色素色素颗粒的分散，并减少血小板的聚集。 它还参与蛋白激酶的激活，并调节肾上腺素和胰高血糖素的作用。 此外，cAMP调节金属离子（如Ca2+）通过离子通道的通过。
cAMP通过激活蛋白激酶A（PKA）起作用。 PKA通常是无活性的四聚体全酶，由两个催化亚基和两个调节亚基（C2R2）组成，调节亚基阻断催化亚基的催化中心。 cAMP与蛋白激酶的调节亚基上的特定位置结合，并导致调节亚基和催化亚基之间的解离，从而激活催化亚基并使它们能够磷酸化底物蛋白。 四个cAMP分子的结合导致释放自由的活性催化亚基，这些亚基可以磷酸化目标蛋白上的丝氨酸和苏氨酸残基。 下图显示了cAMP/PKA信号通路
活性亚基催化从ATP向蛋白质底物的特定丝氨酸或苏氨酸残基转移磷酸。 磷酸化的蛋白质可以直接作用于细胞的离子通道，或者可能成为激活或抑制的酶。 PKA还可以磷酸化与DNA启动子区域结合的特定蛋白质，导致特定基因表达的增加。
当信号第一次在细胞内转导时，一种称为腺苷酸环化酶的酶被激活，它将ATP转化为cAMP。 然后，cAMP通过与蛋白激酶A的调节亚基结合来激活蛋白激酶A，从而允许蛋白激酶A的催化亚基和调节亚基之间的解离。 新激活的蛋白激酶A允许从ATP磷酸化丝氨酸和苏氨酸，从而产生细胞反应。 这种第二信使通过腺苷酸环化酶合成许多cAMP分子来放大信号很多倍。 但是，cAMP分子不会持续很长时间，因为另一种酶，磷酸二酯酶，将cAMP转化为AMP，这意味着为了产生另一个反应，需要另一个信号。