Co je to ligand?

Ligand je malá signální 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 messenger, 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 dluhopisů povede k různým celkovým threE-dimenzionální komplexní struktury. 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 vazby.

Velikost a náboj jsou také vlastnosti, které se liší v ligandové chemii. 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 se ligandy vážou na ostatní atomy v komplexu.

V biochemii se ligandy vztahují na signalizaci nebo značení molekul, které se vážou na určitá místa na receptorech, enzymech nebo jiných proteinech uvnitř buňky. Tyto sahají od hormonů, WHich vedou k signální transdukční dráze a signální kaskády v buňce k základním substrátům, 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, potom je další enzymy váže a degradují.