ligandengesteuerter

Ligandengesteuerter Mechanismus bezeichnet Prozesse, bei denen die Aktivität eines Proteins oder Signalwegs durch die Bindung eines Liganden an eine spezifische Bindungsstelle reguliert wird. Durch die Bindung kann der Ligand eine Konformationsänderung auslösen, die das Verhältnis zwischen aktiven und inaktiven Zuständen des Zielmoleküls verschiebt. Dabei unterscheidet man orthosterische Liganden, die den normalen Funktionszustand direkt beeinflussen, von allosterischen Liganden, die an einer anderen Stelle binden und die Aktivität indirekt modulieren.

Man unterscheidet verschiedene Wirktypen: Agonisten aktivieren das Zielprotein, Antagonisten blockieren die Bindung oder Aktivierung, inverse Agonisten senken den basalen Aktivitätszustand, und Partialagonisten erzielen nur eine Teilwirkung. Allosterische Modulatoren können die Bindung oder Wirksamkeit eines orthosterischen Liganden beeinflussen oder die Signalübertragung in einem mehrstufigen Prozess steuern. Häufig vorkommende Beispiele finden sich in G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs), ligandengesteuerten Ionenkanälen, Enzymen und nuklearen Rezeptoren. In vielen Systemen arbeitet Ligandengesteuerte Regulation zusätzlich mit Kooperativität, Dimerisierung oder anderen Allosterieffekten.

Bedeutung und Anwendungen: Ligandengesteuerte Mechanismen spielen eine zentrale Rolle in der Physiologie und der Pharmakologie. Sie bilden die Grundlage für die Wirkmechanismen vieler Medikamente, die als Agonisten, Antagonisten oder Modulatoren wirken. Zur Untersuchung werden Bindungs- und Funktionsassays, Bestimmungen von Affinität (Kd), Potenz (EC50/IC50) und Effektivität sowie strukturelle Analysen (z. B. Röntgenkristallografie, Cryo-EM) eingesetzt.

Zusammengefasst beschreibt der Begriff die Regulation biologischer Systeme durch gezielte Ligandenbindung, die Aktivität und Signalweitergabe kontrolliert.