結構生物化學/細胞訊號通路/腺苷酸環化酶和cAMP訊號
環狀腺苷一磷酸（cAMP）是一種用於細胞內訊號轉導的第二信使。 cAMP從ATP的合成是由位於質膜上的腺苷酸環化酶完成的。 對這種訊號機制的理解歸功於厄爾·W·薩瑟蘭，他的工作為他贏得了1971年的諾貝爾獎。
cAMP用於細胞內訊號轉導，並影響許多細胞過程。 例如，cAMP刺激肌肉收縮的ATP產生。 在其他細胞中，cAMP增強儲存燃料的降解，增加胃粘膜的酸分泌，導致黑色素色素顆粒的分散，並減少血小板的聚集。 它還參與蛋白激酶的啟用，並調節腎上腺素和胰高血糖素的作用。 此外，cAMP調節金屬離子（如Ca2+）透過離子通道的透過。
cAMP透過啟用蛋白激酶A（PKA）起作用。 PKA通常是無活性的四聚體全酶，由兩個催化亞基和兩個調節亞基（C2R2）組成，調節亞基阻斷催化亞基的催化中心。 cAMP與蛋白激酶的調節亞基上的特定位置結合，並導致調節亞基和催化亞基之間的解離，從而啟用催化亞基並使它們能夠磷酸化底物蛋白。 四個cAMP分子的結合導致釋放自由的活性催化亞基，這些亞基可以磷酸化目標蛋白上的絲氨酸和蘇氨酸殘基。 下圖顯示了cAMP/PKA訊號通路
活性亞基催化從ATP向蛋白質底物的特定絲氨酸或蘇氨酸殘基轉移磷酸。 磷酸化的蛋白質可以直接作用於細胞的離子通道，或者可能成為啟用或抑制的酶。 PKA還可以磷酸化與DNA啟動子區域結合的特定蛋白質，導致特定基因表達的增加。
當訊號第一次在細胞內轉導時，一種稱為腺苷酸環化酶的酶被啟用，它將ATP轉化為cAMP。 然後，cAMP透過與蛋白激酶A的調節亞基結合來啟用蛋白激酶A，從而允許蛋白激酶A的催化亞基和調節亞基之間的解離。 新啟用的蛋白激酶A允許從ATP磷酸化絲氨酸和蘇氨酸，從而產生細胞反應。 這種第二信使透過腺苷酸環化酶合成許多cAMP分子來放大訊號很多倍。 但是，cAMP分子不會持續很長時間，因為另一種酶，磷酸二酯酶，將cAMP轉化為AMP，這意味著為了產生另一個反應，需要另一個訊號。