Cos'è un ligando?

Un ligando è una piccola molecola di segnalazione che è coinvolta in processi sia inorganici che biochimici.In chimica del coordinamento, un ligando consente la formazione di un complesso di coordinamento o l'associazione di diverse molecole in soluzione.La biochimica generalmente definisce i ligandi come molecole di messaggistica, come ormoni, substrati o fattori di attivazione e inibizione.

In chimica, i ligandi spesso comportano la condivisione di coppie di elettroni per formare i complessi.Molti ligandi contengono coppie extra solitarie di elettroni che usano per distribuire tra gli altri atomi nel complesso.Di conseguenza, molti di questi sono essi stessi basi di Lewis o donatori di coppie di elettroni.

La chimica spesso classifica i ligandi in base a modelli di legame dei ligandi, dimensioni e carica elettrica.La denticità, una proprietà di ligandi chimici, descrive il numero di formazioni di legami che si verificano tra ligandi e altri metalli o molecole all'interno di un complesso di coordinamento.Diversi numeri di obbligazioni si tradurranno in diverse strutture complesse complessive tridimensionali.Ad esempio, i ligandi che possono raggiungere quattro legami alla fine produceranno strutture tetraedriche, mentre quelli che possono legarsi solo a un'altra molecola, i ligandi monodentati, possono formare solo una struttura lineare.Generalmente, la stabilità del complesso dipende dai legami formati da un singolo ligando, che aumenta la struttura e la rigidità dei legami. Le dimensioni e la carica sono anche qualità che variano all'interno della chimica del ligando.Non solo determineranno quanti legami possono essere formati con altri atomi, ma determinano anche il tipo di atomi che verranno portati nel complesso di coordinamento.Bulk e grandi dimensioni alterano anche gli angoli in cui i ligandi si legano agli altri atomi in un complesso.

In biochimica, i ligandi si riferiscono a molecole di segnalazione o etichettatura che si legano a determinati siti su recettori, enzimi o altre proteine all'interno di una cellula.Questi vanno dagli ormoni, che portano a percorsi di trasduzione del segnale e cascate di segnale all'interno di una cellula, ai substrati di base, che si legano agli enzimi e subiscono una singola serie di reazioni chimiche.Sono spesso descritti in termini di affinità di legame o di quanto fortemente attraggono e legano la loro molecola target. I ligandi possono anche fungere da etichette per alcune proteine nei processi di modifica post-traslazionale.Possono attivare o inibire diverse proteine in base ai loro stati di legame, colpire le proteine per indirizzarle in diverse regioni all'interno della cellula o etichettare le proteine per la degradazione.Nel caso dell'ubiquitina, ad esempio, le proteine sono taggate con tre o quattro molecole di ubiquitina, allora altri enzimi le si legheranno e le degraderanno.