AMP是一个重要的基因表达调控物质（Monall，1991）。在原核生物中cAMP被认为是直接活化RNA聚合酶以促进转录，即通过该酶的6因子的磷酸化来实现促进InRNA转录。近年来的研究表明，真核细胞中cAMP的作用与转录因子调节有关。Montndny等（1986）发现许多cAMP诱导转录的真核基因的启动子周围多含有一致或近乎一致的8个碱基对的回文序列5’－TGACGTCA－3’，并命名为cAMP反应序列（cAM－responsi、 ele。nt，CRE），是这些基因识别cAMP信号的重要部位。同时，他们还发现cAMP诱导的靶基因表达还需要PKA的激活。
cAMP水平增高激活PKA，PKA又可能通过使某些特异的转录因子进行磷酸化，介导cAMP引起的基因表达（Montndny等，1986）。许多试验表明，PKA可使组蛋白磷酸化，磷酸化的组蛋白由于带电状态及构象的改变，与DNA结合松弛而分离，从而解除了组蛋白对这段基因的抑制，使转录得以进行。
另有试验发现，在体外PKA可使非组蛋白磷酸化，磷酸化的酸性蛋白酸性增强，带有较多的负电荷，与带正电荷的组蛋白有较强的亲和力而相互结合，使组蛋白与DNA分离，解除组蛋白对DNA的阻抑而进行转录（易健华，1981；孙大业等，1997）。
环腺苷酸对细胞增殖与分化的调节细胞的增殖与分化是细胞的两个基本特征。增殖包括细胞的生长、DNA复制和细胞分裂，是通过细胞周期来实现的。分化意味着细胞内的DNA通过转录生成InRNA，再进一步合成专一性的蛋白质（酶），最终导致细胞形态、结构、生化组成和功能等各种差异。
细胞增殖与分化是一对既相联系又相矛盾的过程，cAMP在调节这对矛盾中起着重要的作用（ Burgering等，1995 ；Dumont等，1989）。cAMP对离体细胞有抑制细胞分裂、促进分化的作用。因此，凡能使细胞内cAMP含量升高的因素均能降低细胞的生长速度，抑制细胞的增殖，而促进细胞的分化。Miyasaki（1992）认为，cAMP对细胞增殖具有双重效应，即在GO或早G1期时对细胞增殖具有促进作用，而在晚G1期时则起抑制作用。
另外，cAMP与肿瘤有一定的关系，正常细胞和肿瘤细胞中的cAMP含量是有差异的，在肿瘤细胞内cAMP一般低于正常细胞水平。
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