Gdy ligand zwiąże się z receptorem, sygnał jest przekazywany przez błonę do cytoplazmy. Kontynuacja sygnału w ten sposób nazywa się transdukcją sygnału. Transdukcja sygnału zachodzi tylko w przypadku receptorów na powierzchni komórki, które nie mogą wchodzić w interakcje z większością składników komórki, takimi jak DNA. Tylko receptory wewnętrzne mogą oddziaływać bezpośrednio z DNA w jądrze, aby zainicjować syntezę białek. Kiedy ligand wiąże się ze swoim receptorem, zachodzą zmiany konformacyjne, które wpływają na domenę wewnątrzkomórkową receptora. Zmiany konformacyjne domeny zewnątrzkomórkowej po związaniu liganda mogą rozprzestrzeniać się przez region błonowy receptora i prowadzić do aktywacji domeny wewnątrzkomórkowej lub powiązanych z nią białek.

Po tym, jak ligand zwiąże się z receptorem na powierzchni komórki, aktywacja wewnątrzkomórkowych składników receptora uruchamia łańcuch zdarzeń, który nazywa się szlakiem sygnałowym lub kaskadą sygnalizacyjną. W szlaku sygnałowym drugie przekaźniki – enzymy – i aktywowane białka oddziałują ze specyficznymi białkami, które są następnie aktywowane w reakcji łańcuchowej, która ostatecznie prowadzi do zmiany środowiska komórki, takiej jak wzrost metabolizmu lub ekspresji określonych genów. Zdarzenia w kaskadzie występują w serii, podobnie jak przepływ prądu w rzece. Interakcje, które zachodzą przed pewnym punktem, są definiowane jako zdarzenia nadrzędne, a zdarzenia następujące po tym punkcie są nazywane zdarzeniami podrzędnymi.

Szlaki sygnałowe mogą bardzo szybko stać się bardzo skomplikowane, ponieważ większość białek komórkowych może wpływać na różne zdarzenia w dalszej części procesu, w zależności od warunków w komórce. Pojedynczy szlak może rozgałęziać się w kierunku różnych punktów końcowych w oparciu o wzajemne oddziaływanie między dwoma lub więcej szlakami sygnałowymi, a te same ligandy są często używane do inicjowania różnych sygnałów w różnych typach komórek. Ta zmienność odpowiedzi wynika z różnic w ekspresji białek w różnych typach komórek. Innym komplikującym elementem jest integracja sygnałów szlaków, w której sygnały z dwóch lub więcej różnych receptorów na powierzchni komórki łączą się, aby aktywować tę samą odpowiedź w komórce. Ten proces może zapewnić, że wiele wymagań zewnętrznych zostanie spełnionych, zanim komórka zatwierdzi określoną odpowiedź.

Działanie sygnałów zewnątrzkomórkowych może być również wzmacniane przez kaskady enzymatyczne. Podczas inicjacji sygnału pojedynczy ligand wiąże się z pojedynczym receptorem. Jednak aktywacja enzymu połączonego z receptorem może aktywować wiele kopii składnika kaskady sygnalizacyjnej, który wzmacnia sygnał.

Ten tekst jest adaptacją z Openstax, Biology 2e, Section 9.2: Propagation of the Signal.