分子开关是指通过激活机制或失活机制精确控制细胞内一系列信号传递的级联反应的蛋白质。细胞内信号传递作为分子开关的蛋白质可分两类：一类开关蛋白的活性由 蛋白激酶使之磷酸化而开启，由蛋白 磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭，许多由可逆磷酸化控制的开关蛋白是蛋白激酶本身，在细胞内构成信号传递的磷酸化级联反应；另一类主要开关蛋白由 GTP结合蛋白组成，结合GTP而活化，结合GDP而失活。分子开关（molecular switches）或者叫摩尔开关（mol.switches）就是这样一种能够控制比它们本身稍大的纳米装置的精巧结构。它们可以在纳米世界中发送信息遥控正常大小的传感器。