ใน
เซลล์ การถ่ายโอนสัญญาณ หรือ
การแปรสัญญาณ (
อังกฤษ: signal transduction) เป็นกระบวนการทาง
เคมีหรือทาง
กายภาพโดยเป็นลำดับการทำงาน/ลำดับเหตุการณ์ในระดับ
โมเลกุล ที่โมเลกุลส่งสัญญาณ (ปกติ
ฮอร์โมนหรือ
สารสื่อประสาท) จะเริ่มการทำงาน/ก่อสภาพกัมมันต์ของ
หน่วยรับ ซึ่งในที่สุดมีผลให้เซลล์ตอบสนองหรือเปลี่ยนการทำงาน
[1][2]โปรตีนที่ตรวจจับ
สิ่งเร้าโดยทั่วไปจะเรียกว่า
หน่วยรับ (receptor) แม้ในบางที่ก็จะใช้คำว่า sensor ด้วย
[3]ความเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการจับของ
ลิแกนด์กับหน่วยรับ (คือการพบสัญญาณ) จะก่อลำดับการส่งสัญญาณ (signaling cascade) ซึ่งเป็นลำดับเหตุการณ์ทางเคมีชีวภาพตามวิถีการส่งสัญญาณ (signaling pathway)เมื่อวิถีการส่งสัญญาณมากกว่าหนึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับกันและกัน นี่ก็จะกลายเป็นเครือข่าย เป็นการประสานการตอบสนองของเซลล์ บ่อยครั้งโดยเป็นการส่งสัญญาณแบบร่วมกัน
[4]ในระดับโมเลกุล การตอบสนองเช่นนี้รวมเหตุการณ์ระดับโมเลกุลเหล่านี้เป็นกลไกพื้นฐานในการควบคุมการเติบโตของเซลล์ การเพิ่มจำนวนเซลล์
เมแทบอลิซึมของเซลล์ และกระบวนการอื่น ๆ อีกมากมาย
[5]ใน
สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ วิถีการโอนสัญญาณได้
วิวัฒนาการขึ้นเพื่อควบคุมการสื่อสารระหว่างเซลล์โดยวิธีการต่าง ๆ องค์ประกอบแต่ละอย่าง (ซึ่งอาจเรียกว่า
โหนด [node]) ในวิถีการส่งสัญญาณจะจัดหมู่ตามบทบาทเนื่องกับสิ่งเร้าเบื้องต้น
ลิแกนด์จะเรียกว่า
โมเลกุลส่งสัญญาณที่หนึ่ง (first messengers) ในขณะที่
หน่วยรับจะเรียกว่า
ตัวแปรสัญญาณ (signal transducer) ซึ่งจะก่อสภาพกัมมันต์ของ
หน่วยปฏิบัติงานปฐมภูมิ (primary effectors)หน่วยปฏิบัติงานเช่นนี้บ่อยครั้งสัมพันธ์กับ
โมเลกุลส่งสัญญาณที่สอง ซึ่งสามารถก่อสภาพกัมมันต์ของ
หน่วยปฏิบัติงานทุติยภูมิ เป็นต้นขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของโหนด สัญญาณสามารถขยายได้ ดังนั้น โมเลกุลส่งสัญญาณตัวเดียว สามารถก่อการตอบสนองเป็นโมเลกุลเป็นร้อย ๆ ถึงเป็นล้าน ๆ ตัว
[6]เหมือนกับสัญญาณในรูปแบบอื่น ๆ การถ่ายโอนสัญญาณทางชีวภาพก็จะประกอบด้วยการหน่วงเวลา (delay),
เสียงรบกวน (noise), สัญญาณป้อนกลับ (signal feedback), signal feedforward, สัญญาณแทรกสอด (interference) ซึ่งมีพิสัยตั้งแต่เล็กน้อยจนถึงขั้นก่อโรค
[7]ตั้งแต่เริ่มสาขาชีววิทยาเชิงคอมพิวเตอร์ (computational biology) การวิเคราะห์วิถีการส่งสัญญาณและเครือข่ายการส่งสัญญาณ ได้กลายเป็นอุปกรณ์สำคัญเพื่อเข้าใจการทำงานของเซลล์และของโรค เช่น เพื่อเข้าใจกลไกการเปลี่ยนระบบสัญญาณซึ่งเป็นการตอบสนองเมื่อเกิด
การดื้อยา[8]