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Lexikon der Neurowissenschaft: cAMP

cAMP, c-AMP, cyclo-AMP, cyclisches Adenosin-3',5'-monophosphat, zyklisches Adenosin-3',5'-monophosphat, zyklisches Adenosinmonophosphat, zyklische Adenylsäure, E cyclic AMP, ein universeller Effektor zur Regulation von Enzym- und Genaktivitäten ( siehe Abb. ). Es wirkt als intrazellulärer chemischer Botenstoff (second messenger, sekundäre Boten) zwischen dem Plasmalemma, wo es durch Adenylatcyclase aus ATP (Adenosintriphosphat) unter Abspaltung von Pyrophosphat gebildet wird, und bestimmten Stellen des Genoms bzw. bestimmten Enzymsystemen des Plasmas. Die cAMP-Kaskade dient der intrazellulären Signaltransduktion, bei der das eingehende Signal zusätzlich verstärkt wird ( siehe Zusatzinfo ). Die cAMP- und Calcium-abhängige Proteinphosphorylierung ist im Gehirn stärker ausgeprägt als in allen anderen Organen. cAMP aktiviert die Proteinkinase A, die viele Proteine phosphorylieren kann. Unterschiedlichste Prozesse im Nervensystem sind cAMP-abhängig, wie z.B. die Regulation der Myelinisierung von Schwann-Zellen, die Phosphorylierung des Transkriptionsfaktors CREB, die Modulation von spannungsabhängigen Ionenkanälen oder die Expression der Tyrosinhydroxylase. Die Spaltung der 3'-Phosphatester-Gruppierung und damit Inaktivierung von cAMP zu Adenosin-5'-monophosphat (AMP) erfolgt durch eine spezifische Phosphodiesterase.



cAMP

cAMP

cAMP-Kaskade:
Die cAMP-Kaskade ist ein der intrazellulären Signaltransduktion dienendes System, bei dem das eingehende Signal zusätzlich verstärkt wird. Die Bindung eines Hormons an einen Zellrezeptor (Rezeptoren) startet die Kaskade. Zuerst wird ein neben dem Rezeptor liegendes G-Protein aktiviert, das daraufhin ein GTP (Guanosin-5'-triphosphat) bindet und seine α-Untereinheit abspaltet. Dieser Vorgang induziert die Bildung von cAMP solange, bis das GTP hydrolysiert ist. Das cAMP seinerseits aktiviert die Proteinkinase A, die eine weitere Reaktion katalysiert. Bis das Ziel der Kaskade erreicht ist, können noch zwei weitere Reaktionsschritte notwendig sein. Die Verstärkung des Signals wird dadurch bewirkt, daß jeder der aktivierten Boten den nächsten Schritt so lange induziert, bis er selbst abgebaut oder inaktiviert wird. Die cAMP-Kaskade ist ubiquitär, kann aber in unterschiedlichen Zellen verschiedene Stoffwechselvorgänge auslösen.

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