这类信号通路的受体通过G蛋白与质膜的磷脂酶C（PLC）偶联。磷脂酶C是一种磷酸二酯酶，可特异地水解磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸（PIP2），生成二脂酰甘油（DG）和肌醇-1，4，5-三磷酸（IP3）。DG和IP3都是重要的第二信使。垂体后叶分泌的加压素、下丘脑分泌的促甲状腺激素释放素通过这类信号通路发挥调节作用。这类激素结合膜上特异受体后，激素-受体复合物催化与之相联的Gp（一种G蛋白）分子上GTP与GDP的交换，被激活的Gp再激活特异的、膜结合的PLC.PLC催化PIP2水解生成DG和IP3扩散并结合内质网上的特异受体，使内质网上的Ca2+通道开放，向胞浆释放Ca2+.胞浆Ca2+浓度升高，激活蛋白激酶C.因蛋白激酶C（PKC）是一种Ca2+“依赖的蛋白激酶，故名。DG可提高蛋白激酶C对Ca2+的敏感性。被激活的蛋白激酶C催化特异靶蛋白Ser或Thr残基磷酸化，产生调节作用。胞浆CA2+浓度升高还可激活一种Ca2+/钙调蛋白依赖的蛋白激酶。