Bir protein ligand, bir proteinin yüzeyindeki reseptör bölgelerine bağlanır. Ligandlar, protein katlanmasından değişim yapısına kadar çok çeşitli işlemlere katılırlar ve immün reaksiyonlarda bir fonksiyon sağlarlar. Sağlık hizmetleri uygulamalarında önemli bir rol oynadıkları için araştırma tesislerinde yakın bir çalışma konusudur. Özel tasarlanmış ilaçlar, örneğin bir protein ligandıyla ilgili araştırmalardan faydalanabilir. Bu yapılar ayrıca farklı proteinlerin işlevine ilişkin öngörü de sağlayabilir.
Atomlar, moleküller ve iyonların hepsi protein ligandları gibi davranabilir. Klasik bir örnek bir antikordur. Antikorlar, dış virüs zarfını inceleyen bulunan proteinlerin yüzeyindeki reseptör bölgelerine kilitlenir. Enzimler ve vücut içindeki diğer birçok yapı, çeşitli fonksiyonlar sağlamak için yapılarında protein ligandını kullanır.
Bilimsel araştırmalarda, insanlar potansiyel bağlanma veya yanaşma yerlerini tanımlamak için bir proteine bakabilirler. Sitelerin yeri, ne tür bir protein olduğu ve vücutta hangi işlevleri yerine getirmesi gerektiği hakkında bilgi sağlayabilir. Bu arama aynı zamanda, ligandları tanımlayarak ve vücutta dolaşırken potansiyel olarak neye bağlanabileceklerini tespit ederek de tersten yapılabilir. Bazı ligandlar geniş bir etki spektrumuna sahiptir ve diğerleri son derece hassas iken bazı farklı proteinlere bağlanabilir.
İlaç geliştirme, protein ligand araştırmasını kullanır. İlaç şirketlerinin hastaları etkin bir şekilde tedavi etmek için hücreler ve virüsler gibi yapılardaki hedefleri belirlemeleri gerekir. Örneğin, belirli bir organizmaya özgü bir protein bularak, şirket organizmayı öldürmek veya üremesini durdurmak için ilaç taşıyan, üzerine takılacak bir protein ligand geliştirebilir. Hedef proteinlerin tanımlanması, aşıların geliştirilmesine de yardımcı olabilir.
Bu yapılar laboratuar testleri geliştiren şirketler için de ilgi çekici olabilir. Bir test, bir numunedeki ilgilenilen yapıları işaretlemek için bilinen ligandlardan ve proteinlerden faydalanabilir. Örneğin, bir doktor hastanın viral bir enfeksiyonu olup olmadığını öğrenmek isterse, laboratuvar flüoresan etiketler içeren ligandları tanıtabilir. Örnekte virüs varsa, ligandlar kilitlenir ve enfeksiyon varlığını göstermek için yanar.
Protein ve beraberindeki ligandların veritabanları mevcuttur. Birçokları, bilimsel araştırmayı ilerletmek için kullanmakta serbesttirler. İlaç şirketleri tarafından tutulan özel veritabanları, ilaç geliştirmede kullanılan özel bilgileri içerebilir. Patent başvurusu sürecinde, şirket bir ilacın nasıl çalıştığını açıklamalı ve bu, diğer şirketlerin araştırmayı daha da ileri götürmelerine izin vererek, kullanılan hedef hakkında bilgi sağlayabilir.
