Po navázání ligandu na receptor se signál přenáší přes membránu do cytoplazmy. Pokračování signálu tímto způsobem se nazývá transdukce signálu. K transdukci signálu dochází pouze u receptorů na povrchu buňky, protože vnitřní receptory jsou schopny přímo interagovat s DNA v jádře a iniciovat syntézu bílkovin.
Dráhy transdukce signálu mohou být velmi komplikované a zahrnují velké množství enzymů a dalších bílkovin. Tyto dráhy mohou pomoci zesílit signál přijatý jedním receptorem. V různých typech buněk může mít stejný ligand také odlišné účinky díky různým proteinům přítomným v různých typech buněk.
- Kinázy jsou typem enzymu, který přidává fosfátovou skupinu k jiné molekule (včetně jiných proteinů). Tomu se říká fosforylace. Fosforylace může aktivovat nebo deaktivovat jiné bílkoviny.
- Druzí poslové jsou malé molekuly, které pomáhají šířit signál cytoplazmou poté, co se ligand naváže na receptor. Činí tak změnou chování některých buněčných proteinů. Příkladem druhých poslů jsou cAMP (modifikovaná verze AMP, která je příbuzná ATP, ale obsahuje pouze jeden fosfát) a vápenaté ionty.
Existuje několik kategorií buněčných reakcí na signály.
- Změny v genové expresi: zvýšení nebo snížení produkce proteinu produkovaného určitým genem.
- Zvýšení buněčného metabolismu: přeměna glukózy na glykogen (a zpět) může být regulována v závislosti na energetických potřebách buňky.
- Buněčný růst: buňky se normálně nedělí, pokud nejsou stimulovány signály z jiných buněk.
- Buněčná smrt: apoptóza je řízená buněčná smrt; buňky mohou být stimulovány k odumírání, pokud jsou abnormální, infikované bakterií nebo virem nebo během určitých částí vývoje (například k oddělení prstů).
Zastavení buněčných signálních drah ve správný čas je stejně důležité jako jejich správné spuštění. Nádory často vykazují abnormální reakce na buněčné signální dráhy.