Qu'est-ce qu'un ligand?
Un ligand est une petite molécule de signalisation impliquée dans les processus inorganiques et biochimiques. En chimie de coordination, un ligand permet la formation d'un complexe de coordination ou l'association de différentes molécules en solution. La biochimie définit généralement les ligands comme des molécules messagères, telles que des hormones, des substrats ou des facteurs d'activation et d'inhibition.
En chimie, les ligands impliquent souvent le partage de paires d'électrons pour former les complexes. De nombreux ligands contiennent des paires d'électrons supplémentaires qu'ils utilisent pour se répartir entre les autres atomes du complexe. En conséquence, beaucoup d'entre eux sont eux-mêmes des bases de Lewis ou des donneurs de paires d'électrons.
La chimie classe souvent les ligands en fonction de leurs modèles de liaison, de leur taille et de leur charge électrique. La denticité, une propriété des ligands chimiques, décrit le nombre de formations de liaison qui se produisent entre les ligands et les autres métaux ou molécules d'un complexe de coordination. Des nombres de liaison différents se traduiront par différentes structures complexes tridimensionnelles globales. Par exemple, des ligands pouvant atteindre quatre liaisons produiront finalement des structures tétraédriques, alors que ceux qui ne peuvent se lier qu’à une autre molécule, les ligands monodentates, ne peuvent former qu’une structure linéaire. Généralement, la stabilité du complexe dépend des liaisons formées par un seul ligand, ce qui augmente la structure et la rigidité de la liaison.
La taille et la charge sont également des qualités qui varient dans la chimie des ligands. Ils détermineront non seulement le nombre de liaisons pouvant être formées avec d'autres atomes, mais aussi le type d'atomes qui seront intégrés au complexe de coordination. La grosseur et la grande taille modifieront également les angles auxquels les ligands se lient aux autres atomes d'un complexe.
En biochimie, les ligands désignent des molécules de signalisation ou de marquage qui se lient à certains sites de récepteurs, d'enzymes ou d'autres protéines à l'intérieur d'une cellule. Celles-ci vont des hormones, qui conduisent aux voies de transduction des signaux et des cascades de signaux dans une cellule, aux substrats de base, qui se lient aux enzymes et subissent une seule série de réactions chimiques. Ils sont souvent décrits en termes d'affinité de liaison ou de force d'attraction et de liaison de la molécule cible.
Les ligands peuvent également agir comme marqueurs pour certaines protéines dans les processus de modification post-traductionnels. Ils peuvent activer ou inhiber différentes protéines en fonction de leurs états de liaison, cibler des protéines pour les diriger vers différentes régions de la cellule ou marquer des protéines en vue de leur dégradation. Dans le cas de l'ubiquitine, par exemple, les protéines sont marquées avec trois ou quatre molécules d'ubiquitine, puis d'autres enzymes vont les lier et les dégrader.