Ligandenrezeptoren sind spezialisierte Moleküle auf der Oberfläche von Zellen, die es bestimmten kleinen Molekülen ermöglichen, sich an sie zu binden und eine chemische Veränderung innerhalb der Zelle herbeizuführen. Der Einfachheit halber werden Ligandenrezeptoren üblicherweise als Rezeptoren bezeichnet, während die kleinen Moleküle, die an sie binden, als Liganden bezeichnet werden. Liganden unterscheiden sich in Größe und Zusammensetzung, und es gibt viele Klassen von Rezeptoren, die darauf spezialisiert sind, mit ihnen umzugehen. Rezeptoren können Liganden handhaben, die von einem einzelnen Ion bis zu einem komplexen Protein reichen, abhängig von dem zellulären Prozess, der durch die Aktivierung oder Inaktivierung des Rezeptors ausgelöst wird.
Insbesondere bilden Liganden und Ligandenrezeptoren einen Komplex, wenn sie aneinander binden, und die Wechselwirkungen zwischen ihnen während dieses Komplexes lösen zelluläre Prozesse aus. Rezeptoren sollen oft spezifisch für einen Ligandentyp sein, aber manchmal können andere Moleküle den erforderlichen Liganden nachahmen und den Rezeptor aktivieren oder deaktivieren. Bestimmte Pharmazeutika machen sich das zunutze und aktivieren auf diese Weise manuell Rezeptoren, um Krankheiten zu bekämpfen oder ein zelluläres Ungleichgewicht zu korrigieren. Solange die richtigen Arten von Wechselwirkungen im Bindungskomplex auftreten, kann ein Mimetikum einen Rezeptor auf die gleiche Weise aktivieren oder deaktivieren, wie es sein üblicher Ligand kann.
Rezeptoren können an Liganden in einem von zwei allgemeinen Mustern binden, die als Schloss und Schlüssel oder induzierte Anpassung bezeichnet werden. Das Schloss-und-Schlüssel-Bindungsverfahren wird verwendet, wenn ein Rezeptor sehr starr und selektiv bezüglich des Ligandentyps ist, der an ihn binden kann. Nur ein perfekt zusammenpassender Ligand kann ihn aktivieren, so wie ein Puzzleteil nur an einer Stelle sein kann. Das induzierte Anpassungsverfahren der Bindung charakterisiert Rezeptoren, die einigermaßen flexibel sind und sich selbst modifizieren können, um zu binden, ohne zu streng zu sein. In diesem Fall muss ein Ligand nicht perfekt in den Rezeptor passen, aber der Rezeptor kann dennoch einen entsprechenden zellulären Prozess auslösen.
Das Zusammenspiel von Liganden und Ligandenrezeptoren ist ein wichtiger Prozess in der Funktion vieler Organismen und des menschlichen Körpers. Zellen setzen ständig signalauslösende Moleküle wie Liganden frei, um sich gegenseitig mitzuteilen, wie gut der Körper funktioniert. Wenn die Liganden an Rezeptoren binden, können die Zellen auf die Veränderungen, die die Liganden überhaupt freigesetzt haben, reagieren und selbst Liganden freisetzen. Die Liganden und Ligandenrezeptoren befinden sich in einer ständigen Schleife und geben Feedback über Zellen und die Umgebung, um sicherzustellen, dass ein Organismus weiterhin mit maximaler Kapazität funktioniert.