Una vez que un ligando se une a un receptor, la señal se transmite a través de la membrana y hacia el citoplasma. La continuación de una señal de esta manera se denomina transducción de la señal. La transducción de la señal sólo se produce con los receptores de la superficie celular porque los receptores internos son capaces de interactuar directamente con el ADN en el núcleo para iniciar la síntesis de proteínas.
Las vías de transducción de la señal pueden ser extremadamente complicadas e implicar a un gran número de enzimas y otras proteínas. Estas vías pueden ayudar a amplificar una señal recibida por un receptor. También puede haber diferentes efectos del mismo ligando en diferentes tipos de células debido a las diferentes proteínas presentes en diferentes tipos de células.
- Las quinasas son un tipo de enzima que añade un grupo fosfato a otra molécula (incluyendo otras proteínas). Esto se denomina fosforilación. La fosforilación puede activar o desactivar otras proteínas.
- Los segundos mensajeros son pequeñas moléculas que ayudan a difundir una señal a través del citoplasma después de que un ligando se una a un receptor. Lo hacen alterando el comportamiento de ciertas proteínas celulares. Algunos ejemplos de segundos mensajeros son el AMPc (una versión modificada del AMP, que está relacionado con el ATP pero sólo contiene un fosfato) y los iones de calcio.
Hay varias categorías de respuestas celulares a las señales.
- Cambios en la expresión de los genes: aumento o disminución de la producción de una proteína producida por un gen específico.
- Aumento del metabolismo celular: la conversión de glucosa en glucógeno (y viceversa) puede regularse en función de las necesidades energéticas de la célula.
- Crecimiento celular: las células no se dividen normalmente a menos que sean estimuladas por señales de otras células.
- Muerte celular: la apoptosis es la muerte celular controlada; las células pueden ser estimuladas a morir si son anormales, si están infectadas por una bacteria o un virus, o durante partes específicas del desarrollo (por ejemplo, para separar los dedos).
Detener las vías de señalización celular en el momento adecuado es tan importante como iniciarlas correctamente. Los tumores suelen mostrar respuestas anormales a las vías de señalización celular.