Proteiinkinaas A

Proteiinkinaas A (PKA) on AGC kinaasiperekonna seriin- või treoniinkinaas, mille aktiivsus rakus sõltub tsükliliset adenosiin- 3´,5´-monofosfaadist (cAMP). Seetõttu tuntakse PKA-d ka cAMP-sõltuva proteiinkinaasina. PKA-l on rakus palju erinevaid funktsioone, näiteks aktiini tsütoskeleti destabiliseerimine, lipiidide metabolism, glükogeeni regulatsioon, ioonjuhtivuse reguleerimine ja südamelihaste relakseerumine. PKA-d kasutatakse ka mudelkinaasina teiste proteiinkinaaside uuringutes, kuna see omab suures osas struktuurseid sarnasusi teiste kinaasidega.
PKA-d ei tohi segamini ajada AMP-aktiveeritud proteiinkinaasiga, millel on küll sarnane olemus, kuid võib omada vastupidist mõju. Samuti ei tohi seda samastada tsükliin-sõltuva kinaasiga (CDK) või happe dissotsiatsioonikonstandiga (pKa).

Katalüüs

Pärast PKA holoensüümi dissotseerumist saavad vabad katalüütilised alaühikud ATP (või teiste nukleosiidtrifosfaatide) terminaalse fosforüülrühma ülekannet valksubstaadi seriini või treoniini jäägile, mis põhjustab tavaliselt substraadi aktiivsuse muutust. Kuna PKA on erinevates rakuliikides üsna levinud, on cAMP-i ja PKA regulatsioon seotud erinevate signaaliradadega.
Edasiste mõjude mehhanismid saab jagada otseseks valgu fosforüülimiseks või valgusünteesiks: 
otsese valgu fosforüülimisega PKA vahetult suurendab või vähendab  valgu aktiivsust;
valgusünteesis aktiveerib PKA esmalt otseselt CREB-i (ingl cyclic AMP response element binding protein) ehk tsüklilise AMP vastuselementi siduv valk. See omakorda seob cAMP vastuselemendi, muutes seeläbi transkriptsiooni ja valgusünteesi. Võrreldes otsese valgu fosforüülimisega, võtab viimane toimemehhanism rohkem aega (tundidest kuni päevadeni).

Inaktiveerimine

PKA inaktivatsioon toimub nn tagasiside mehhanismiga: üks substraatvalkudest, mida  PKA aktiveerib, on fosfodiesteraas, mis muundab kiirelt cAMP-i AMP-ks. Selle tulemusel väheneb cAMP-i hulk, mis aktiveerib PKA-d. Seega mõjutab PKA aktiivsust cAMP-i hulk, kuid ka katalüütilise alaühiku enda aktiivsust saab vähendada fosforüülimise teel.

Lokaliseerimine

PKA regulatoorsete alaühikute dimeer on vajalik kinaasi lokaliseerimiseks elusrakus. Dimeeri sidumise ja dimeriseerumise domeen seostub A-kinaasi ankurdava valguga (ingl A-kinase anchor protein ehk AKAP). AKAP-d lokaliseeruvad PKA-d erinevatesse kohtadesse raku sees (nt plasmamembraan, mitokondrid jne).
Lisaks PKA-le seovad AKAP-d paljusid teisi signaalivalke, tekitades seeläbi väga tõhusa signalisüdamiku raku kindlas osas. Näiteks AKAP, mis paikneb südamelihase rakutuuma lähedal, seob nii PKA-d kui ka fosfodiesteraasi (hüdrolüüsib cAMP-i).

Funktsioon

PKA fosforüülib valke, millel on fosforüülitavaseriini või treoniini jäägi lähedal eelistatult aluselised aminohappejäägid (st Arg ja Lys). PKA substraativalkudel on fosforüülimissaidis iseloomulik aminohappeline järjestus Arg-X-Ser/Thr või Arg-Arg/Lys-X-Ser/Thr-Leu/Ile, kus X tähistab ükskõik mis aminohappejääki. Fosforüülimise tulemusel PKA aktiveerib või deaktiveerib substraatvalke. Kuna valgusüntees  on erinevatel rakutüüpidel erinev, ka substraatvalgud, mida PKA saab fosforüülida on erinevad, mistõttu PKA aktiivsus ja funktsioon on erinevates rakutüüpides erinev.

Funktsioon rasva- ja maksarakkudes

Adrenaliin ja glükagoon mõjutavad PKA aktiivsust, muutes läbi G-valgu mehhanismi cAMP-i sisaldust rakus, kasutades selleks adenülaaditsüklaasi. PKA fosforüülib paljusid metabolismis olulisi ensüüme, näiteks atsetüül-CoA karboksülaas ja püruvaadi dehüdrogenaas. Sellisel kovalentsel modifikatsioonil on nendele ensüümidele inhibeeriv mõju, st toimub lipogeneesi inhibeerimine ja glükoneogeneesi soodustamine. Seevastu insuliin vähendab nende ensüümide fosforüülitust, mis omakorda soodustab lipogeneesi.