Сигнальные молекулы газообразных веществ

Сигнальные молекулы газообразных веществ — малые молекулы таких химических соединений, которые при температуре тела и нормальном атмосферном давлении находились бы в газообразном агрегатном состоянии, будучи выделены в свободном виде. Сигнальные молекулы газообразных веществ выполняют в организме, ткани или клетке сигнальные функции, вызывая своим воздействием физиологические или биохимические изменения и/или участвуя в регуляции и модуляции физиологических и биохимических процессов. Некоторые из сигнальных молекул газообразных веществ (СМГВ) образуются эндогенно, то есть в самом организме, некоторые другие, как, например, кислород, поступают извне.

В условиях организма СМГВ растворены во внутриклеточной и/или внеклеточной жидкости, в биологических жидкостях, таких, как плазма крови. Однако во внешнюю среду (например, с выдыхаемым воздухом, отрыжкой или кишечными газами) они выделяются именно в газообразном состоянии.

К сигнальным молекулам газообразных веществ относятся, в частности, окись азота, угарный газ, сероводород и, возможно, некоторые другие. Некоторые СМГВ, образующиеся эндогенно (в самом организме), в литературе иногда называют «эндогенными газами». Употребляются также термины газотрансмиттеры, газомодуляторы. В отношении некоторых сигнальных молекул газообразных веществ, а именно молекул оксида азота (II), угарного газа и сероводорода, в настоящее время (март 2015 года) сложился консенсус специалистов относительно правомерности их причисления как к «эндогенным газам», так и к газотрансмиттерам. Образование же молекул некоторых других газообразных веществ (таких, как, например, закись азота) в живом организме (а не в пробирке с культурой ткани или с белками-ферментами и их субстратами) в физиологических или патофизиологических условиях и притом в физиологически значимых, релевантных концентрациях, и/или их участие в регуляции тех или иных физиологических процессов (то есть их физиологическое значение и сигнальная функция) подвергается сомнению или точно не установлено, либо признаётся не всеми авторами, и молекулы этих веществ рассматриваются, скорее, как «потенциальные кандидаты в эндогенные газы» или «потенциальные кандидаты в газотрансмиттеры», «потенциальные кандидаты в сигнальные молекулы газообразных веществ». При этом у разных авторов списки «потенциальных кандидатов в эндогенные газы» или «потенциальных кандидатов в газотрансмиттеры/сигнальные молекулы газообразных веществ» различаются. Так, например, L. Li и P. K. Moore в своей статье от 2007 года называют среди потенциальных кандидатов в эндогенные газы аммиак, ацетальдегид, оксид серы (IV) и закись азота. Другой учёный, Rui Wang, в статье от 2014 года называет среди потенциальных кандидатов в газотрансмиттеры метан и аммиак, но не упоминает сернистый газ или ацетальдегид.

Некоторые сигнальные молекулы газообразных веществ являются общими для всех или нескольких царств, то есть играют сигнальную роль и у человека и животных, и у растений, и у ряда видов прокариот. Некоторые же, наоборот, имеют важное физиологическое сигнальное значение для, например, растений (как пример — этилен), но образуются в очень малых количествах и, по-видимому, не играют какой-либо существенной физиологической роли у человека и животных, и наоборот. Поэтому рассматривать передачу биологических сигналов с помощью сигнальных молекул газообразных веществ имеет смысл только раздельно по царствам.