Что такое лиганд?

Лиганд представляет собой небольшую сигнальную молекулу, которая участвует как в неорганических, так и в биохимических процессах. В координационной химии лиганд обеспечивает образование координационного комплекса или объединение различных молекул в растворе. Биохимия обычно определяет лиганды как молекулы-мессенджеры, такие как гормоны, субстраты или факторы активации и ингибирования.

В химии лиганды часто включают совместное использование электронных пар для образования комплексов. Многие лиганды содержат лишние пары электронов, которые они используют для распределения среди других атомов в комплексе. В результате многие из них сами являются основаниями Льюиса или донорами электронных пар.

Химия часто классифицирует лиганды на основе паттернов связывания лиганда, размера и электрического заряда. Denticity, свойство химических лигандов, описывает количество образований связей, которые происходят между лигандами и другими металлами или молекулами в координационном комплексе. Разные числа связей приведут к различным общим трехмерным сложным структурам. Например, лиганды, которые могут достигать четырех связей, в конечном итоге будут давать тетраэдрические структуры, тогда как лиганды, которые могут связываться только с одной другой молекулой, монодентатными лигандами, могут образовывать только линейную структуру. Как правило, стабильность комплекса зависит от связей, образованных одним лигандом, что увеличивает структуру и жесткость связи.

Размер и заряд также являются качествами, которые варьируются в пределах химического состава лигандов. Они не только определяют, сколько связей может быть образовано с другими атомами, но также определяют тип атомов, которые будут включены в координационный комплекс. Большой и большой размер также изменяет углы, под которыми лиганды связываются с другими атомами в комплексе.

В биохимии лиганды относятся к сигнальным или маркирующим молекулам, которые связываются с определенными сайтами рецепторов, ферментов или других белков внутри клетки. Они варьируются от гормонов, которые ведут к путям передачи сигналов и каскадам сигналов в клетке, до основных субстратов, которые связываются с ферментами и подвергаются единственной серии химических реакций. Они часто описываются с точки зрения их аффинности связывания или того, насколько сильно они притягивают и связывают свою молекулу-мишень.

Лиганды могут также выступать в качестве меток для определенных белков в процессах посттрансляционной модификации. Они могут активировать или ингибировать разные белки в зависимости от их состояния связывания, целевые белки направлять их в разные области внутри клетки или метить белки для деградации Например, в случае убиквитина белки помечаются тремя или четырьмя молекулами убиквитина, тогда другие ферменты будут связывать и разрушать их.