リガンドとは？

リガンドは、無機プロセスと生化学プロセスの両方に関与する小さなシグナル伝達分子です。 配位化学では、リガンドは配位錯体の形成、または溶液中の異なる分子の会合を可能にします。 一般に、生化学では、リガンドをホルモン、基質、活性化および阻害因子などのメッセンジャー分子として定義します。

化学では、配位子はしばしば電子対を共有して錯体を形成します。 多くの配位子には、錯体内の他の原子に分配するために使用する余分な孤立電子対が含まれています。 結果として、これらの多くはそれ自体がルイス塩基、または電子対供​​与体です。

化学では、リガンドの結合パターン、サイズ、電荷に基づいてリガンドを分類することがよくあります。 化学リガンドの特性である密度は、リガンドと他の金属または配位錯体内の分子との間に生じる結合形成の数を表します。 結合数が異なると、全体的な3次元の複雑な構造が異なります。 たとえば、4つの結合を達成できるリガンドは最終的に四面体構造を生成しますが、他の1つの分子にしか結合できないリガンド、単座配位子は線形構造のみを形成できます。 一般に、複合体の安定性は、単一のリガンドによって形成される結合に依存しており、構造と結合の剛性を高めます。

サイズと電荷もリガンドの化学的性質の中で変化する性質です。 他の原子と形成できる結合の数を決定するだけでなく、配位錯体に導入される原子のタイプも決定します。 バルクと大きなサイズは、リガンドが複合体の他の原子に結合する角度も変更します。

生化学において、リガンドとは、細胞内の受容体、酵素、または他のタンパク質の特定の部位に結合するシグナル伝達分子または標識分子を指します。 これらは、細胞内のシグナル伝達経路とシグナルカスケードにつながるホルモンから、酵素に結合して一連の化学反応を起こす基本的な基質にまで及びます。 それらはしばしば、結合親和性、または標的分子をどれだけ強く引き付けて結合するかという観点で説明されます。

リガンドは、翻訳後修飾プロセスで特定のタンパク質のラベルとしても機能します。 結合状態に基づいて異なるタンパク質を活性化または阻害したり、タンパク質を標的として細胞内の異なる領域に誘導したり、分解のためにタンパク質にラベルを付けたりできます。 たとえば、ユビキチンの場合、タンパク質には3つまたは4つのユビキチン分子がタグ付けされ、他の酵素が結合して分解します。