Co to jest ligand?

Ligand jest małą cząsteczką sygnalizacyjną, która jest zaangażowana zarówno w procesy nieorganiczne, jak i biochemiczne.W chemii koordynacji ligand umożliwia tworzenie kompleksu koordynacyjnego lub powiązania różnych cząsteczek w roztworze.Biochemia ogólnie definiuje ligandy jako cząsteczki komunikatora, takie jak hormony, substraty lub czynniki aktywacyjne i hamowania.

W chemii ligandy często obejmują dzielenie par elektronów w celu utworzenia kompleksów.Wiele ligandów zawiera dodatkowe samotne pary elektronów, których używają do rozmieszczenia między innymi atomami w kompleksie.W rezultacie wiele z nich to same zasady Lewisa lub dawców par elektronów.

Chemia często klasyfikuje ligandy oparte na wzorach wiązania ligandu, wielkości i ładunku elektrycznego.Denticzność, właściwość ligandów chemicznych, opisuje liczbę formacji wiązań występujących między ligandami i innymi metaliami lub cząsteczkami w kompleksie koordynacyjnym.Różne liczby wiązań spowodują różne ogólne trójwymiarowe złożone struktury.Na przykład ligandy, które mogą osiągnąć cztery wiązania, ostatecznie dają struktury czworościenne, podczas gdy te, które mogą wiązać się tylko z jedną inną cząsteczką, ligandami monodentanowymi, mogą tworzyć tylko strukturę liniową.Zasadniczo stabilność kompleksu zależy od wiązań utworzonych przez pojedynczy ligand, który zwiększa sztywność struktury i wiązania.

Rozmiar i ładunek są również cechami, które różnią się w chemii ligandu.Nie tylko określi, ile wiązań można uformować z innymi atomami, ale także określają rodzaj atomów, które zostaną wprowadzone do kompleksu koordynacyjnego.Mulk i duży rozmiar zmienią również kąty, przy których ligandy wiążą się z innymi atomami w złożonym.

W biochemii ligandy odnoszą się do sygnalizacji lub znakowania cząsteczek, które wiążą się z niektórymi miejscami na receptorach, enzymach lub innych białkach wewnątrz komórki.Odnoszą się one z hormonów, które prowadzą do szlaków transdukcji sygnałowych i kaskad sygnałowych w komórce, po podstawowe substraty, które wiążą się z enzymami i ulegają jednej serii reakcji chemicznych.Są one często opisywane w kategoriach ich powinowactwa wiązania lub tego, jak mocno przyciągają i wiążą swoją docelową cząsteczkę.

Ligand mogą również działać jako etykiety dla niektórych białek w procesach modyfikacji potranslacyjnej.Mogą aktywować lub hamować różne białka na podstawie ich stanów wiązania, docelowych białek, aby skierować je do różnych regionów wewnątrz komórki lub oznaczyć białka do degradacji.Na przykład w przypadku ubikwityny białka są oznaczone trzema lub czterema cząsteczkami ubikwityny, inne enzymy będą je wiązać i degradują.