Kun ligandi sitoutuu reseptoriin, signaali välittyy kalvon läpi sytoplasmaan. Signaalin jatkumista tällä tavoin kutsutaan signaalin transduktioksi. Signaalin transduktiota tapahtuu vain solupinnan reseptoreilla, koska sisäiset reseptorit pystyvät olemaan suoraan vuorovaikutuksessa DNA:n kanssa ytimessä proteiinisynteesin käynnistämiseksi.
Signaalin transduktioreitit voivat olla erittäin monimutkaisia, ja niihin voi osallistua suuri määrä entsyymejä ja muita proteiineja. Nämä reitit voivat auttaa vahvistamaan yhden reseptorin vastaanottamaa signaalia. Samalla ligandilla voi myös olla erilaisia vaikutuksia eri solutyypeissä johtuen erilaisista proteiineista, joita esiintyy eri solutyypeissä.
- Kinaasit ovat eräänlaisia entsyymejä, jotka lisäävät fosfaattiryhmän toiseen molekyyliin (myös muihin proteiineihin). Tätä kutsutaan fosforylaatioksi. Fosforylaatio voi aktivoida tai deaktivoida muita proteiineja.
- Toiset sanansaattajat ovat pieniä molekyylejä, jotka auttavat levittämään signaalia sytoplasmassa sen jälkeen, kun ligandi on sitoutunut reseptoriin. Ne tekevät tämän muuttamalla tiettyjen soluproteiinien käyttäytymistä. Esimerkkejä toisista sanansaattajista ovat cAMP (muunnettu versio AMP:stä, joka on sukua ATP:lle, mutta sisältää vain yhden fosfaatin) ja kalsiumionit.
Solujen reaktioita signaaleihin on useita luokkia.
- Muutokset geeniekspressiossa: tietyn geenin tuottaman proteiinin tuotannon lisääntyminen tai väheneminen.
- Solun aineenvaihdunnan lisääntyminen: glukoosin muuntumista glykogeeniksi (ja takaisin) voidaan säädellä solun energiatarpeen mukaan.
- Solujen kasvu: solut eivät normaalisti jakaannu, elleivät muiden solujen signaalit stimuloi niitä.
- Solukuolema: apoptoosi on hallittua solukuolemaa; soluja voidaan stimuloida kuolemaan, jos ne ovat epänormaaleja, jos ne ovat saaneet bakteeri- tai virustartunnan tai jos ne kuolevat tietyissä kehitysvaiheissa (esimerkiksi sormien erkaantuessa toisistaan).
Solujen merkkipolkujen pysäyttäminen oikeaan aikaan on yhtä tärkeää kuin niiden käynnistäminen oikein. Kasvaimissa esiintyy usein epänormaaleja vasteita solun signalointireiteille.