Após a ligação de um ligando a um receptor, o sinal é transmitido através da membrana e para o citoplasma. A continuação de um sinal desta forma é chamada de transdução de sinal. A transdução de sinal só ocorre com receptores de superfície celular porque os receptores internos são capazes de interagir diretamente com o DNA no núcleo para iniciar a síntese protéica.
As vias de transdução de sinal podem ser extremamente complicadas e envolver um grande número de enzimas e outras proteínas. Estas vias podem ajudar a amplificar um sinal recebido por um receptor. Também pode haver efeitos diferentes do mesmo ligando em diferentes tipos de células devido a diferentes proteínas presentes em diferentes tipos de células.
- As kinases são um tipo de enzima que adiciona um grupo fosfato a outra molécula (incluindo outras proteínas). Isto é chamado fosforilação. A fosforilação pode ativar ou desativar outras proteínas.
- Os segundos mensageiros são pequenas moléculas que ajudam a espalhar um sinal através do citoplasma depois que um ligante se liga a um receptor. Eles fazem isso alterando o comportamento de certas proteínas celulares. Alguns exemplos de segundos mensageiros são o cAMP (uma versão modificada do AMP, que está relacionado ao ATP mas contém apenas um fosfato) e íons cálcio.
Existem várias categorias de respostas celulares aos sinais.
- Alterações na expressão gênica: um aumento ou diminuição na produção de uma proteína produzida por um gene específico.
- Um aumento no metabolismo celular: a conversão da glicose em glicogênio (e vice-versa) pode ser regulada dependendo das necessidades energéticas da célula.
- Crescimento celular: as células normalmente não se dividem a menos que sejam estimuladas por sinais de outras células.
- Morte celular: a apoptose é morte celular controlada; células podem ser estimuladas a morrer se forem anormais, infectadas com uma bactéria ou vírus, ou durante partes específicas do desenvolvimento (por exemplo, para separar os dedos).
Parar as vias de sinalização celular no momento certo é tão importante quanto iniciá-las corretamente. Os tumores frequentemente mostram respostas anormais às vias de sinalização celular.