Ligandi (biokemia)

Biokemiassa ligandi on atomi tai molekyyli, joka sitoutuu molekyyliin, jota voidaan haluttaessa tai tarvittaessa pitää ligandia keskeisempänä molekyylinä. Keskeinen molekyyli voi olla vaikkapa entsyymi, johon ioni tai substraatti yhtyy ligandina;^[1] reseptori, johon hormoni yhtyy ligandina; vasta-aine, johon antigeeni yhtyy ligandina; DNA tai RNA, johon transkriptiotekijä yhtyy ligandina.^[2] Ligandi voi olla luontainen tai keinotekoinen aine, kuten lääke.^[3]

Ligandin toiminto voi keskeisessä molekyylissä olla mitä vain. Ligandit voivat olla vaikkapa kofaktoreita. Reseptoreissa ne voivat olla vaikkapa agonisteja tai antagonisteja.^[3]

Ligandin sitoutumisvahvuus eli affiniteetti vaihtelee. Sitoutuminen voi olla kovalenttista, jolloin se on käytännössä pysyvää ja affiniteetti on suuri. Se voi olla ei-kovalenttista, jolloin se on verrattain heikkoa ja sidokset ilmenevät muun muassa vetysidosten, ionisidosten ja/tai van der Waalsin voiman kautta,^[4] jotka ovat nimiä samalle ilmiölle, sähkömagneettiselle vuorovaikutukselle.

Ligandi voi sitoutua useisiin molekyyleihin. Sitoutumista suurella affiniteetilla pääosin vain yhteen molekyyliin sanotaan spesifiseksi. Sitoutuminen on epäspesifistä, jos ligandi sitoutuu suurella affiniteetilla useisiin molekyyleihin.^[5]

1919 Alfred Stock keksi sanan ligandi. Tämä tulee latinasta, ligare, "sitoa". Sanan käyttö yleistyi kemiassa noin 30 vuotta keksimisensä jälkeen.^[6]

1. ↑ IUPAC - ligands (L03518) goldbook.iupac.org. Viitattu 4.10.2019.
2. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti;viitettä :1 ei löytynyt
3. ↑ ^{a b} Nelson, s. 423
4. ↑ Nelson, s. 50
5. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti;viitettä :3 ei löytynyt
6. ↑ AM Spokoyny: New ligand platforms featuring boron-rich clusters as organomimetic substituents,. Pure and applied chemistry. Chimie pure et appliquee, 2013, 85. vsk, nro 5. PubMed:24311823. doi:10.1351/PAC-CON-13-01-13. ISSN 0033-4545. Artikkelin verkkoversio.