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出典検索?: "シグナル伝達" ? ニュース ・ 書籍 ・ スカラー ・ CiNii ・ J-STAGE ・ NDL ・ dlib.jp ・ ジャパンサーチ ・ TWL（2023年1月）

本項においては、生体内におけるシグナル伝達（シグナルでんたつ、英: Signal transduction）システムについて記述する。

いかなる生命も周囲の環境に適応しなければならず、それは体内環境においても、個々の細胞においてすらも同様である。環境中には刺激となる何らかの形の生化学的情報（これを「生化学的シグナル」、あるいは単に「シグナル」という）があり、これが別の刺激を誘導することで次々と伝達し、定まった経路（「シグナル経路」という）やシステムを形成する。この情報伝達システムをシグナル伝達システムといい、刺激を媒介する様々なシグナル分子が担っている。細胞の運命や行動はそれらへの応答として決定される。刺激で生まれたシグナル伝達の結果が生命個体にとって都合のよい結果となることを、その生物にとっての「環境適応」という。
シグナル伝達システムの各段階

シグナル伝達の基本的な流れとしては、細胞膜上・細胞質中の因子が次々にシグナルを受け渡しながら他の経路とも影響し合い（「クロストーク」という）、最終的には核内の転写因子による特定遺伝子の転写調節（さらにそれによる細胞の変化）や、アポトーシスによる細胞死などの効果をもたらす、というものとなる。

この流れは、基本的に、細胞間で行なわれるものと、細胞内で行なわれるものとに分けることができる。この場合、細胞膜上の受容体において、細胞外シグナルから細胞内シグナルへの変換が行なわれる。ホルモンに代表される細胞外シグナルをシグナル分子といい、これに対して細胞内シグナル分子をセカンドメッセンジャーという。ただしステロイドホルモンなどの場合は、細胞外シグナル分子が細胞膜を透過し、そのまま細胞内シグナル分子として機能し、細胞質内の受容体に働きかけて、直接転写を制御する。このような反応は1ミリ秒ほどの時間で起きる。

多くの場合、最初の刺激から過程が進むにつれ、関与する酵素や分子の数が増大する。このような反応の連鎖は「生化学的カスケード（英語版）」と呼ばれ、弱い刺激から大きな反応が誘導（増幅作用）される。効率によってはたった1つの刺激で数百万ものシグナル分子を応答させることができる。この結果は生命個体にとって全く無視できるレベルのものから、病的なレベルに至るものとなる可能性もある。
細胞間シグナル伝達

細胞間シグナル伝達の方法はおおよそ4つに分類される。
内分泌型
シグナルを最も広く伝えられる方法で、シグナル分子を血流中（植物の場合は導管液か篩管液中）に放出して全身に伝えるものである。このときのシグナル分子をホルモンという。
傍分泌型
パラクリン型とも称する。内分泌型より狭い範囲のシグナル伝達に用いられるもので、このときのシグナル分子は血流中ではなく細胞外液中に拡散するために分泌した細胞周辺のみに留まり、近隣細胞への局所仲介物質として機能する。
神経型シグナル伝達
シナプスで行なわれるシグナル伝達自体は傍分泌型であるが、途中に電気シグナルが介在するため、結果としてシグナル分子のみによるシグナル伝達よりも長距離を高速に伝達できる。この場合のシグナル分子を神経伝達物質と称する。
自己分泌型
オートクリン型とも称する。基本的には傍分泌型と同様だが、この場合シグナルを受けるのは分泌した細胞自身である。
接触型
最も直接的な短距離間のシグナル伝達で、分泌性の分子は放出されず、シグナル細胞の細胞膜に結合しているシグナル分子が、標的細胞の細胞膜に結合している受容体分子に結合することで、情報がシグナル伝達される。
細胞間シグナル伝達から細胞内シグナル伝達への変換