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In biologia molecolare si definisce secondo messaggero quella famiglia eterogenea di molecole, soprattutto di origine organica e in misura minore anche inorganica, che permettono all'interno della cellula il trasferimento, o la trasmissione o la regolazione di meccanismi biochimici che hanno la funzione di regolare l'attività biologica della cellula.
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Il secondo messaggero è una molecola che viene rilasciata o attivata a seguito del legame del ligando con il proprio recettore. Di solito, il legame del ligando con il recettore ne causa una variazione conformazionale che innesca una reazione a catena che attiva il secondo messaggero. Il rilascio di questo permette l'attivazione di molecole intracellulari che regolano l'attività della cellula.
L'ipotesi di un messaggero intracellulare viene elaborata per la prima volta nel 1957, grazie agli studi di Earl Wilbur Sutherland che gli consentirono nel 1959 di scoprire il cAMP e di essere premiato nel 1971, per tale scoperta, con il premio Nobel.
Attualmente sono riconosciute tre principali famiglie di secondi messaggeri:
- Molecole idrofobiche: diacilglicerolo e fosfatidilinositolo con i suoi derivati;
- Molecole idrofile: cAMP, cGMP, IP3 e il Ca2+;
- Molecole gassose: l'ossido nitrico (NO) e il monossido di carbonio (CO).
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