بروتين كيناز
يفعّل ارتباط الميلاتونين بمستقبلات الميلاتونين عددًا قليلاً من مسارات الإشارات. يثبط تفعيل مستقبل الميلاتونين 1 إنزيم الأدينيليل سيكلاز، ويؤدي تثبيطه إلى تأثير متموج من عدم التفعيل؛ بدءًا من تقليل تشكيل أحادي فوسفات الأدينوسين الحلقي، ثم التقدم إلى تفعيل أقل من بروتين كيناز أ، والذي بدوره يعيق فسفرة البروتين الرابط للعنصر المستجيب التابع لأحادي فوسفات الأدينوسين الحلقي إلى الشكل المفسفر. يفعّل مستقبل الميلاتونين 1 أيضًا فوسفوليباز سي، ويؤثر على القنوات الأيونية، وينظم تدفق الأيونات إلى داخل الخلية. إن ارتباط الميلاتونين بمستقبل الميلاتونين 2 يثبط إنزيم أدينيليل سيكلاز الذي يقلل من ت تشكيل أحادي فوسفات الأدينوسين الحلقي. يعيق أيضًا إنزيم جوانيليل سيكلاز وبالتالي تشكيل أحادي فوسفات الغوانوزسين الحلقي. من المحتمل أن يؤثر الارتباط بمستقبل الميلاتونين 2 على فوسفوليباز سي الذي يزيد من فعالية بروتين كيناز سي. قد يؤدي تفعيل المستقبل إلى تدفق الأيونات إلى داخل الخلية.