蛋白激酶以下列4种方式参与细胞信号转导。

(1) 具有激酶活性的受体 多数细胞生长因子受体本身就是激酶，在与配体结合后，能直接启动细胞的跨膜信号转导。生长因子受体的主要信号通路包括：通过GRB2/mSOS复合物对Ras/MAPK途径的激活，磷酸肌醇3激酶(P13 K）作为上游分子的Akt ( PKB）途径和Rho家族Ras/Cdc42途径，以及激活PLC-γ，利用其产物IP3和DAG作为第二信使的CaMK和PKC途径，还有最近发现的STAT途径等。

(2）近膜信号分子 一些游离于胞质中的激酶如Sre和JAK家族激酶，通过与受体胞内区、质膜或上游其他信号蛋白结合，参与受体主要为细胞因子和淋巴细胞抗原受体介导的跨膜信号转导。这些受体的胞内区没有PTK结构，当它们与其配体结合后，可激活与其相连的胞内PTK，并通过PTK引发的酪氨酸磷酸化转导信号。

(3) 细胞内信号分子 另外一些蛋白激酶作为胞内信号分子的直接或间接产物，被胞内信使激活后，通过对下游蛋白的磷酸化反应，控制信号转导途径中其他酶类或蛋白质的活性，介导信号的转导和放大，并最终引起细胞对胞外信号的反应。

(4）多聚体形成 整合素与生长因子受体可形成复合物，使其在无配体的情况下自磷酸化，导致信号转导。

蛋白激酶间的相互调节

蛋白激酶间可通过磷酸化相互调节酶活性。同种酶间的磷酸化是常见的方式，如受体型PTK二聚体间的相互磷酸化。而异种酶间的磷酸化是细胞内信号转导的重要机制。

(1) 同一信号途径中的酶促级联反应哺乳动物细胞中的MAPK通常以非磷酸化的方式存在于静息细胞中，是一种可受酪氨酸蛋白激酶磷酸化调节的丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶，因此MAPK的上游激酶是一种特殊的蛋白激酶，称为MAPKK (MAP Kinase Kinase )，两种激酶活性可共存于同一个磷酸化激酶分子中。MAPKK又可被上游的另一种激酶活化，因此这种磷酸化的级联反应上游还有一种MAPKK的蛋白激酶，称为MAPKKK（MAP Kinase Kinase Kinase )。

(2）信号途径间的交互作用不同信号途径间的串流（cross-talk)，即一条信号通路中的激酶作为另一条信号通路中激酶的底物。