Vad är en Ligand?
En ligand är en liten signalmolekyl som är involverad i både oorganiska och biokemiska processer. I koordinationskemi möjliggör en ligand bildning av ett koordinationskomplex, eller förening av olika molekyler i lösning. Biokemi definierar generellt ligander som budbärarmolekyler, såsom hormoner, substrat, eller aktiverings- och hämningsfaktorer.
I kemi involverar ligander ofta delning av elektronpar för att bilda komplexen. Många ligander innehåller extra ensamma elektronpar som de använder för att distribuera bland de andra atomerna i komplexet. Som ett resultat är många av dessa själva Lewis-baser, eller elektronparparater.
Kemi klassificerar ofta ligander baserade på ligandbindningsmönster, storlek och elektrisk laddning. Denticitet, en egenskap hos kemiska ligander, beskriver antalet bindningsbildningar som uppstår mellan ligander och de andra metallerna eller molekylerna inom ett koordinationskomplex. Olika bindningsnummer kommer att resultera i olika övergripande tredimensionella komplexa strukturer. Till exempel kommer ligander som kan uppnå fyra bindningar i slutändan att ge tetraedrala strukturer, medan de som bara kan binda till en annan molekyl, monodentatligander, endast kan bilda en linjär struktur. Generellt är komplexets stabilitet beroende av bindningarna som bildas av en enda ligand, vilket ökar strukturen och bindningsstivheten.
Storlek och laddning är också kvaliteter som varierar inom ligandkemi. De bestämmer inte bara hur många bindningar som kan bildas med andra atomer, utan bestämmer också vilken typ av atomer som kommer att föras in i koordinationskomplexet. Bulk och stor storlek kommer också att förändra vinklarna vid vilka ligander binder till de andra atomerna i ett komplex.
I biokemi refererar ligander till signalering eller märkningsmolekyler som binder till vissa ställen på receptorer, enzymer eller andra proteiner i en cell. Dessa sträcker sig från hormoner, som leder till signaltransduktionsvägar och signalkaskader i en cell, till basiska substrat, som binder till enzymer och genomgår en enda serie kemiska reaktioner. De beskrivs ofta i termer av deras bindande affinitet, eller hur starkt de lockar och binder sin målmolekyl.
Ligander kan också fungera som etiketter för vissa proteiner i efter-translationella modifieringsprocesser. De kan aktivera eller hämma olika proteiner baserat på deras bindningstillstånd, målproteiner för att leda dem till olika regioner inuti cellen eller märka proteiner för nedbrytning. När det gäller ubiquitin, till exempel, är proteiner taggade med tre eller fyra ubiquitinmolekyler, då kommer andra enzymer att binda och bryta ned dem.