При активации метаботропных рецепторов передача сигнала внутрь клетки осуществляется с участием вторичных посредников – мелких, подвижных молекул (цАМФ, цГМФ, инозитол-3-фосфат, диацилглицерол), способных активировать протеинкиназы (ферменты, переносящие фосфатную группу от АТФ на белок-мишень).
Фосфорилированный белок (ионный канал, ионный насос, фермент метаболической цепочки и др.) меняет свою активность и тем самым обеспечивает передачу синаптического сигнала.
Образованию вторичных посредников предшествует передача сигнала от мембранного рецептора через ГТФ-связывающий белок (G-белок) к внутриклеточному примембранному ферменту (аденилатциклазе или гуанилатциклазе).
G-белок может активировать или ингибировать этот фермент (разновидности этого белка обозначают соответственно как Gs-белок и Gi-белок).
Для различных синапсов существует своя последовательность передачи сигнала (медиатор, G-белок, вторичный посредник, протеинкиназа, белок-эффектор).
Путь передачи сигнала при активации рецепторов ацетилхолином:
Gs → гуанилатциклаза → цГМФ → протеинкиназа Г → калиевые ионные каналы, кальциевые насосы.
Для моноаминов (адреналина, норадреналина, серотонина) путь передачи сигнала такой:
Gs → аденилатциклаза → цАМФ → протеинкиназа А → ионные каналы, ферменты обмена углеводов и др.
Gs –белок — стимулирует аденилатциклазу.
Gi -белок – ингибирует аденилатциклазу.
G р–белок – активирует β-изоформу <фосфолипазы С