PKA全酶以四聚体形式存在，但PKA被靶向到特定组分时，也会在细胞中形成更高阶的结构。经典的PKA全酶结构由两个调节亚基（R亚基）和两个催化亚基（C亚基）组成。催化亚基包含活性位点、在结合和水解ATP的蛋白激酶中发现的一系列典型残基以及结合调节亚基的结构域。调节亚基具有结合到cAMP的结构域，该结构域与催化亚基和自身抑制结构域相互作用。调节亚基有两种主要形式：RI和RII。
下列人类基因编码PKA的亚基：
催化亚基——PRKACA、PRKACB、PRKACG
Ⅰ型调节亚基PRRK1A、PRKAR1B
Ⅱ型调节亚基PRKAR2A、PRKAR2B
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