从化学上看,信号分子中除类固醇激素、甲状腺激素和维生素D可以扩散通过细胞膜而作用于细胞内受体外,其余绝大多数是水溶性分子,只能作用于细胞膜表面的受体,并引起相应的效应。然而,细胞外信号分子与膜受体结合后还要通过多级的、由信号分子构成的信号转导系统来发挥作用。例如,在G蛋白‐环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)介导的信号转导系统中,一个受体分子与信号分子结合后可以激活几个G蛋白分子,每个激活的G蛋白α亚单位又可激活几个腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)分子。
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