Ligan adalah molekul pensinyalan kecil yang terlibat dalam proses anorganik dan biokimia. Dalam kimia koordinasi, ligan memungkinkan pembentukan kompleks koordinasi, atau asosiasi molekul yang berbeda dalam larutan. Biokimia secara umum mendefinisikan ligan sebagai molekul pembawa pesan, seperti hormon, substrat, atau faktor aktivasi dan penghambatan.
Dalam kimia, ligan sering melibatkan penggunaan bersama pasangan elektron untuk membentuk kompleks. Banyak ligan mengandung pasangan elektron bebas ekstra yang mereka gunakan untuk mendistribusikan di antara atom-atom lain dalam kompleks. Akibatnya, banyak di antaranya adalah basa Lewis, atau donor pasangan elektron.
Kimia sering mengklasifikasikan ligan berdasarkan pola pengikatan ligan, ukuran, dan muatan listrik. Densitas, sifat ligan kimia, menggambarkan jumlah pembentukan ikatan yang terjadi antara ligan dan logam atau molekul lain dalam kompleks koordinasi. Nomor ikatan yang berbeda akan menghasilkan struktur kompleks tiga dimensi yang berbeda secara keseluruhan. Misalnya, ligan yang dapat mencapai empat ikatan pada akhirnya akan menghasilkan struktur tetrahedral, sedangkan ligan yang hanya dapat berikatan dengan satu molekul lain, ligan monodentat, hanya dapat membentuk struktur linier. Umumnya, stabilitas kompleks tergantung pada ikatan yang dibentuk oleh ligan tunggal, yang meningkatkan struktur dan kekakuan ikatan.
Ukuran dan muatan juga merupakan kualitas yang bervariasi dalam kimia ligan. Mereka tidak hanya akan menentukan berapa banyak ikatan yang dapat dibentuk dengan atom lain, tetapi mereka juga menentukan jenis atom yang akan dibawa ke dalam kompleks koordinasi. Bulk dan ukuran besar juga akan mengubah sudut di mana ligan mengikat atom lain dalam kompleks.
Dalam biokimia, ligan mengacu pada molekul pemberi sinyal atau pelabelan yang mengikat ke situs tertentu pada reseptor, enzim, atau protein lain di dalam sel. Ini berkisar dari hormon, yang mengarah ke jalur transduksi sinyal dan kaskade sinyal di dalam sel, hingga substrat dasar, yang mengikat enzim dan menjalani serangkaian reaksi kimia tunggal. Mereka sering digambarkan dalam hal afinitas pengikatannya, atau seberapa kuat mereka menarik dan mengikat molekul target mereka.
Ligan juga dapat bertindak sebagai label untuk protein tertentu dalam proses modifikasi pasca-translasi. Mereka dapat mengaktifkan atau menghambat protein yang berbeda berdasarkan status pengikatannya, protein target untuk mengarahkannya ke berbagai daerah di dalam sel, atau memberi label protein untuk degradasi. Dalam kasus ubiquitin, misalnya, protein ditandai dengan tiga atau empat molekul ubiquitin, kemudian enzim lain akan mengikat dan mendegradasinya.