Сигнальные белки участвуют в регуляции клеточных процессов следующим образом:

1. Клетка воспринимает сигнальные молекулы через поверхностный рецептор. 5 Он специфически связывает их, передаёт сигнал внутрь клетки и запускает ответ. 5
2. Сигнальная молекула взаимодействует с клеткой-мишенью. 2 Это происходит в качестве лиганда для рецепторов клеточной поверхности или путём проникновения в клетку через её мембрану или эндоцитоз. 2
3. Сигнал, взаимодействуя с рецептором, запускает серию молекулярных событий внутри клетки. 2 Обычно конечный эффект заключается в активации ионного канала или инициировании второго каскада системы передачи сигналов, который распространяет сигнал по клетке. 2
4. Внутриклеточный сигнальный путь заканчивается белками-эффекторами, которые непосредственно изменяют функционирование клетки. 5 Белки-эффекторы чаще всего являются белками-регуляторами генов, частями цитоскелета, компонентами метаболического пути или ионными каналами. 5

Важнейшую роль в регуляции внутриклеточных процессов играют протеинкиназы — ферменты, которые активируют или подавляют активность других белков путём присоединения к ним фосфатных групп. 3