Co je to ligand?

Ligand je malá signalizační molekula, která se podílí na anorganických i biochemických procesech.V koordinační chemii umožňuje ligand tvorbu koordinačního komplexu nebo asociace různých molekul v roztoku.Biochemie obecně definuje ligandy jako molekuly posel, jako jsou hormony, substráty nebo aktivační a inhibiční faktory.Mnoho ligandů obsahuje extra osamělé páry elektronů, které používají k distribuci mezi jiné atomy v komplexu.Výsledkem je, že mnoho z nich jsou samy Lewisovy základny nebo dárci elektronů.Denticita, vlastnost chemických ligandů, popisuje počet útvarů vazby, které se vyskytují mezi ligandy a ostatními kovy nebo molekulami v koordinačním komplexu.Různá čísla vazby povedou k různým celkovým trojrozměrným komplexním strukturám.Například ligandy, které mohou dosáhnout čtyř vazeb, nakonec přinesou tetrahedrální struktury, zatímco ty, které se mohou připojit pouze k jedné další molekule, monodentátové ligandy, mohou tvořit pouze lineární strukturu.Obecně je stabilita komplexu závislá na vazbách vytvořených jediným ligandem, který zvyšuje strukturu a tuhost vazeb.Nejenže určí, kolik vazeb lze vytvořit s jinými atomy, ale také určují typ atomů, které budou do koordinačního komplexu přivedeny.Hromadná a velká velikost také změní úhly, ve kterých ligandy vážou na ostatní atomy v komplexu.Tyto sahají od hormonů, které vedou k signální transdukční dráze a signální kaskády v buňce, až po základní substráty, které se vážou na enzymy a podléhají jedné řadě chemických reakcí.Často jsou popsány z hlediska jejich vazebné afinity nebo jak silně přitahují a vážou svou cílovou molekulu.

ligandy mohou také působit jako štítky pro určité proteiny v procesech posttranslační modifikace.Mohou aktivovat nebo inhibovat různé proteiny na základě jejich vazebných stavů, cílit proteiny, aby je nasměrovali na různé oblasti uvnitř buňky nebo označili proteiny pro degradaci.Například v případě ubikvitinu jsou proteiny označeny třemi nebo čtyřmi molekulami ubikvitinu, pak je budou ostatní enzymy vázat a degradovat.