Wat is een eiwitligand?
Een eiwitligand bindt zich aan receptorplaatsen op het oppervlak van een eiwit. Liganden zijn betrokken bij een breed scala aan processen, van eiwitvouwing tot structuurverandering en ze bieden een functie bij immuunreacties. Ze zijn onderwerp van nader onderzoek in onderzoeksfaciliteiten, omdat ze een belangrijke rol spelen bij toepassingen in de gezondheidszorg. Op maat ontworpen medicijnen kunnen bijvoorbeeld profiteren van onderzoek naar een eiwitligand. Deze structuren kunnen ook inzicht bieden in de functie van verschillende eiwitten.
Atomen, moleculen en ionen kunnen allemaal als eiwitliganden werken. Een klassiek voorbeeld is een antilichaam. Antilichamen houden vast aan receptorsites op het oppervlak van eiwitten, zoals die gevonden worden die de externe envelop van virussen beslaan. Enzymen en een aantal andere structuren in het lichaam maken in hun constructie gebruik van het eiwitligand om verschillende functies mogelijk te maken.
In wetenschappelijk onderzoek kunnen mensen naar een eiwit kijken om potentiële bindings- of dockingsites te identificeren. De locatie van sites kan informatie geven over wat voor soort eiwit het is en welke functies het in het lichaam zou moeten vervullen. Deze zoekopdracht kan ook in omgekeerde volgorde worden uitgevoerd, door liganden te identificeren en uit te vinden waaraan ze mogelijk kunnen binden wanneer ze door het lichaam circuleren. Sommige liganden hebben een breed werkingsspectrum en kunnen verbinding maken met een aantal verschillende eiwitten, terwijl andere extreem precies zijn.
Geneesmiddelontwikkeling maakt gebruik van eiwitligandonderzoek. Farmaceutische bedrijven moeten doelen op cellen en structuren zoals virussen identificeren om patiënten effectief te kunnen behandelen. Door bijvoorbeeld een eiwit te vinden dat uniek is voor een bepaald organisme, kan het bedrijf een eiwitligand ontwikkelen dat eraan vastklikt, medicijnen draagt om het organisme te doden of de voortplanting te stoppen. Identificatie van doeleiwitten kan ook helpen bij de ontwikkeling van vaccins.
Deze structuren kunnen ook interessant zijn voor bedrijven die laboratoriumtests ontwikkelen. Een test kan gebruikmaken van bekende liganden en eiwitten om van belang zijnde structuren in een monster te markeren. Als een arts bijvoorbeeld wil weten of een patiënt een virale infectie heeft, kan het laboratorium liganden introduceren met fluorescerende tags. Als er virussen in het monster aanwezig zijn, vergrendelen de liganden en lichten op om de aanwezigheid van infectie aan te tonen.
Databases van eiwitten en bijbehorende liganden zijn beschikbaar. Velen zijn gratis te gebruiken, in het belang van voortschrijdend wetenschappelijk onderzoek. Particuliere databases die door farmaceutische bedrijven worden beheerd, kunnen bedrijfseigen informatie bevatten die wordt gebruikt bij de ontwikkeling van geneesmiddelen. Tijdens het aanvragen van octrooien moet het bedrijf uitleggen hoe een medicijn werkt en dit kan informatie verschaffen over het gebruikte doel, waardoor andere bedrijven het onderzoek nog verder kunnen nemen.