En ligand är en liten signalmolekyl som är involverad i både oorganiska och biokemiska processer. Inom koordinationskemi möjliggör en ligand bildandet av ett koordinationskomplex, eller association av olika molekyler i lösning. Biokemi definierar i allmänhet ligander som budbärarmolekyler, såsom hormoner, substrat eller aktiverings- och hämningsfaktorer.
Inom kemi involverar ligander ofta delning av elektronpar för att bilda komplexen. Många ligander innehåller extra ensamma elektronpar som de använder för att fördela bland de andra atomerna i komplexet. Som ett resultat är många av dessa själva Lewis-baser, eller elektronpardonatorer.
Kemi klassificerar ofta ligander baserat på ligandbindningsmönster, storlek och elektrisk laddning. Denticitet, en egenskap hos kemiska ligander, beskriver antalet bindningsbildningar som uppstår mellan ligander och andra metaller eller molekyler 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 tetraedriska strukturer, medan de som bara kan binda till en annan molekyl, monodentate ligander, bara kan bilda en linjär struktur. I allmänhet är komplexets stabilitet beroende av bindningarna som bildas av en enda ligand, vilket ökar strukturen och bindningsstyvheten.
Storlek och laddning är också egenskaper som varierar inom ligandkemin. De kommer inte bara att avgöra hur många bindningar som kan bildas med andra atomer, utan de avgör också vilken typ av atomer som kommer att föras in i koordinationskomplexet. Bulk och stor storlek kommer också att ändra vinklarna vid vilka ligander binder till de andra atomerna i ett komplex.
Inom biokemi hänvisar ligander till signalerings- eller märkningsmolekyler som binder till vissa platser på receptorer, enzymer eller andra proteiner inuti en cell. Dessa sträcker sig från hormoner, som leder till signaltransduktionsvägar och signalkaskader inom en cell, till grundläggande substrat, som binder till enzymer och genomgår en enda serie kemiska reaktioner. De beskrivs ofta i termer av deras bindningsaffinitet, eller hur starkt de attraherar och binder sin målmolekyl.
Ligander kan också fungera som märkningar för vissa proteiner i post-translationella modifieringsprocesser. De kan aktivera eller hämma olika proteiner baserat på deras bindningstillstånd, målproteiner för att styra dem till olika regioner inuti cellen eller märka proteiner för nedbrytning. När det gäller ubiquitin, till exempel, är proteiner taggade med tre eller fyra ubiquitin-molekyler, då kommer andra enzymer att binda och bryta ned dem.