由于GFRα是GPI连接的胞外蛋白，缺乏跨膜和胞内结构域，无法单独完成信号传导。神经营养因子与GFRQ特异结合之后，尚需跨膜蛋白即Ret介导、协同作用，共同完成GDNF家族神经营养因子的信号传导。GDNF同源二聚体分子可直接与单亚基或双亚基的GFRα1结合形成复合物与Ret相互作用，导致Ret的二聚体化，激活Ret，引起自身的磷酸化。Ret可激活几条经典的酪氨酸激酶信号途径。包括：Ras—MAPK、PI—3K、JNK和PLC—γ等。与NTs信号途径类似，GDNF的促神经元存活和突起生长的作用是通过Ras—MAPK信号途径实现的，GDNF对培养的多巴胺能神经元促生长和分化的作用则是通过PI—3K信号途径实现。
一般认为只有GFRα和Ret同时存在，GDNF才能发挥作用。最近有实验表明，GDNF也能与Ret直接作用，或GDNF亦可不借助Ret而直接通过GFRα1受体激活细胞内信号转导途径。
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