Co to jest Ligand?
Ligand jest małą cząsteczką sygnalizacyjną, która bierze udział zarówno w procesach nieorganicznych, jak i biochemicznych. W chemii koordynacyjnej ligand umożliwia utworzenie kompleksu koordynacyjnego lub połączenie różnych cząsteczek w roztworze. Biochemia na ogół definiuje ligandy jako cząsteczki przekaźnikowe, takie jak hormony, substraty lub czynniki aktywacji i hamowania.
W chemii ligandy często obejmują dzielenie par elektronów w celu utworzenia kompleksów. Wiele ligandów zawiera dodatkowe samotne pary elektronów, których używają do dystrybucji między innymi atomami w kompleksie. W rezultacie wiele z nich to same zasady Lewisa lub dawcy par elektronów.
Chemia często klasyfikuje ligandy na podstawie wzorców wiązania liganda, rozmiaru i ładunku elektrycznego. Dentyczność, właściwość chemicznych ligandów, opisuje liczbę formacji wiązania, które występują między ligandami a innymi metalami lub cząsteczkami w kompleksie koordynacyjnym. Różne liczby wiązań skutkują różnymi ogólnymi trójwymiarowymi złożonymi strukturami. Na przykład ligandy, które mogą osiągnąć cztery wiązania, ostatecznie dają struktury czworościenne, podczas gdy te, które mogą wiązać się tylko z jedną inną cząsteczką, ligandami monodentatowymi, mogą tworzyć jedynie strukturę liniową. Ogólnie, stabilność kompleksu zależy od wiązań utworzonych przez pojedynczy ligand, co zwiększa strukturę i sztywność wiązania.
Rozmiar i ładunek są również cechami różniącymi się w chemii ligandów. Nie tylko określą, ile wiązań można utworzyć z innymi atomami, ale także określą rodzaj atomów, które zostaną wprowadzone do kompleksu koordynacyjnego. Luzem i dużym rozmiarem zmieni również kąty, pod którymi ligandy wiążą się z innymi atomami w kompleksie.
W biochemii ligandy odnoszą się do cząsteczek sygnalizujących lub znakujących, które wiążą się z pewnymi miejscami na receptorach, enzymach lub innych białkach wewnątrz komórki. Obejmują one hormony, które prowadzą do szlaków przekazywania sygnałów i kaskad sygnałowych w komórce, do podstawowych substratów, które wiążą się z enzymami i podlegają pojedynczej serii reakcji chemicznych. Często opisuje się je pod względem powinowactwa wiązania lub siły przyciągania i wiązania cząsteczki docelowej.
Ligandy mogą również działać jako znaczniki dla niektórych białek w procesach modyfikacji potranslacyjnej. Mogą aktywować lub hamować różne białka w oparciu o ich stany wiązania, kierować białka do kierowania ich do różnych regionów wewnątrz komórki lub znakować białka pod kątem degradacji. Na przykład w przypadku ubikwityny białka są znakowane trzema lub czterema cząsteczkami ubikwityny, wówczas inne enzymy będą je wiązać i rozkładać.