Циклические нуклеотиды регулируют внутриклеточную сигнализацию следующим образом:

• Синтезируются из АТФ при активации аденилатциклазы, локализованной в плазматической мембране, и из ГТФ при активации гуанилатциклазы. 1
• Деградируют в результате активации фосфодиэстераз, которые разрезают фосфодиэфирную связь в молекулах цАМФ и цГМФ и превращает их в линейную форму. 1
• Уровень циклических нуклеотидов регулируется балансом их синтеза (циклазами) и деградации (фосфодиэстеразами). 1 Каждый из этих ферментов может регулироваться независимо. 1
• При увеличении концентрации циклические нуклеотиды связываются с двумя различными классами внутриклеточных мишеней. 1 Типичными их мишенями являются протеинкиназы — цАМФ-зависимая протеинкиназа (ПКА) и цГМФ-зависимая протеинкиназа (ПКГ). 1 Протеин киназы обеспечивают множество физиологических ответов, фосфорилируя различные мишени. 1
• Циклические нуклеотиды могут связываться с цитоплазматическими участками С-терминалей определённых лиганд-зависимых ионных каналов, а также с цАМФ-потенциал-зависимыми неселективными катионными каналами. 1

Таким образом, главная роль циклического нуклеотида в клетке — это стимулирование фосфорилирования белков рибосом, которое катализуется протеинкиназами и влияет на характер и количество синтезируемых белков в клетке. 4