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環状ヌクレオチド（cAMPまたはcGMP）に結合するタンパク質は、約120残基からなる構造ドメインを共有している。これらのタンパク質の中で最もよく研究されているのは、原核生物のカタボライト遺伝子活性化因子（cAMP受容体タンパク質とも呼ばれる）（遺伝子crp）であり、このドメインは3つのαヘリックスと特徴的な8本の逆平行βバレル構造から構成されていることが知られている。このドメインには6つの不変アミノ酸があり、そのうち3つはβバレルの構造的完全性を維持するために必須と考えられているグリシン残基である。cAMPおよびcGMP依存性プロテインキナーゼ（cAPKおよびcGPK）は、環状ヌクレオチド結合ドメインの2つのタンデムコピーを含んでいる。cAPKは、触媒鎖と調節鎖という2つの異なるサブユニットから構成されており、調節鎖には両方のドメインのコピーが含まれている。cGPKは、ドメインの2つのコピーをN末端部分に含める単鎖酵素である。脊椎動物の環状ヌクレオチド依存性イオンチャネルもこのドメインを含んでいる。このようなカチオンチャネルのうち2つは完全に特性が解明されており、そのうちの1つは桿体細胞に存在し、視覚信号伝達において役割を果たしている。
CNBD1 ; CNGA1 ; CNGA2 ; CNGA3 ; CNGB1 ; CNGB3 ; HCN1 ; HCN2 ; HCN3 ; HCN4 ; KCNH1 ; KCNH2 ; KCNH3 ; KCNH4 ; KCNH5 ; KCNH6 ; KCNH7 ; KCNH8 ; PNPLA6 ; PNPLA7 ; PRKAR1A ; PRKAR1B ; PRKAR2A ; PRKAR2B ; PRKG1 ; PRKG2 ; RAPGEF2 ; RAPGEF3 ; RAPGEF4 ; RAPGEF6 ; RCNC2 ; SLC9A10 ; SLC9A11 ;