Second messengers zijn intracellulaire signaalmoleculen die door de cel vrijkomen als reactie op blootstelling aan extracellulaire signaalmoleculen—de eerste boodschappers. (Intracellular signalen, een niet-lokale vorm of cel die, zowel eerste boodschappers als tweede boodschappers omvatten, worden geclassificeerd als juxtacrine, paracrine, en endocriene afhankelijk van de waaier van het signaal.) Tweede boodschappers veroorzaken fysiologische veranderingen op cellulair niveau zoals proliferatie, differentiatie, migratie, overleving, apoptose en depolarisatie.,
zij zijn een van de triggers van intracellulaire signaaltransductiecascades.
voorbeelden van tweede messengermoleculen zijn cyclisch AMP, cyclisch GMP, inositoltrisfosfaat, diacylglycerol en calcium. De eerste boodschappers zijn extracellulaire factoren, vaak hormonen of neurotransmitters, zoals adrenaline, de groeihormoon, en serotonine., Omdat peptide hormonen en neurotransmitters typisch biochemisch hydrofiele molecules zijn, kunnen deze eerste boodschappers fysiek niet de phospholipid bilayer kruisen om veranderingen binnen de cel direct in werking te stellen—in tegenstelling tot steroid hormonen, die gewoonlijk doen. Deze functionele beperking vereist de cel om mechanismen van de signaaltransductie te hebben om eerste boodschapper in tweede boodschappers om te zetten, zodat het extracellulaire signaal intracellulair kan worden vermeerderd., Een belangrijk kenmerk van het tweede messenger-signaleringssysteem is dat tweede messengers stroomafwaarts kunnen worden gekoppeld aan multi-cyclische kinasecascades om de sterkte van het oorspronkelijke eerste messenger-signaal sterk te versterken. Bijvoorbeeld, verbinden de signalen van RasGTP met de mitogen geactiveerde eiwitkinase (MAPK) cascade om de allosteric activering van proliferative transcriptiefactoren zoals Myc en CREB te versterken.Earl Wilbur Sutherland Jr. ontdekte second messengers, waarvoor hij in 1971 de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde won., Sutherland zag dat adrenaline de lever zou stimuleren om glycogeen om te zetten in glucose (suiker) in levercellen, maar Adrenaline alleen zou glycogeen niet omzetten in glucose. Hij ontdekte dat epinefrine een tweede boodschapper moest activeren, cyclisch AMP, zodat de lever glycogeen kon omzetten in glucose. De mechanismen werden in detail uitgewerkt door Martin Rodbell en Alfred G. Gilman, die in 1994 de Nobelprijs won.,
secundaire boodschappersystemen kunnen worden gesynthetiseerd en geactiveerd door enzymen, bijvoorbeeld de cyclasen die cyclische nucleotiden synthetiseren, of door het openen van ionenkanalen om toestroom van metaalionen mogelijk te maken, bijvoorbeeld Ca2+ – signalering. Deze kleine molecules binden en activeren eiwitkinasen, ionenkanalen, en andere proteã nen, waarbij de signalerende cascade wordt voortgezet.