Proteiiniligandi sitoutuu reseptorikohtiin proteiinin pinnalla. Ligandit ovat mukana monenlaisissa prosesseissa, proteiinin taittamisesta rakenteen muuttamiseen, ja ne toimivat immuunireaktioissa. Niitä tutkitaan tarkasti tutkimuslaitoksissa, koska niillä on tärkeä rooli terveydenhuollon sovelluksissa. Räätälöidyt lääkkeet voivat hyödyntää esimerkiksi proteiiniligandia koskevaa tutkimusta. Nämä rakenteet voivat myös tarjota tietoa eri proteiinien toiminnasta.
Atomit, molekyylit ja ionit voivat kaikki toimia proteiiniligandeina. Klassinen esimerkki on vasta -aine. Vasta -aineet lukittuvat proteiinien pinnalla oleviin reseptorikohtiin, kuten ne, jotka löytyvät virusten ulkopuolelta. Entsyymit ja monet muut kehon sisäiset rakenteet käyttävät proteiiniligandia rakenteessaan mahdollistamaan eri toimintoja.
Tieteellisessä tutkimuksessa ihmiset voivat katsoa proteiinia tunnistaakseen mahdolliset sitoutumis- tai telakointikohdat. Sivustojen sijainti voi antaa tietoa siitä, millaista proteiinia se on ja mitä toimintoja sen pitäisi suorittaa kehossa. Tämä haku voidaan tehdä myös päinvastoin tunnistamalla ligandit ja selvittämällä, mihin ne voivat mahdollisesti sitoutua kehon läpi kiertäessään. Joillakin ligandeilla on laaja vaikutusalue ja ne voivat muodostaa yhteyden useisiin eri proteiineihin, kun taas toiset ovat erittäin tarkkoja.
Lääkekehityksessä käytetään proteiiniliganditutkimusta. Lääkeyritysten on tunnistettava kohteet soluille ja rakenteille, kuten viruksille, jotta he voivat tehokkaasti hoitaa potilaita. Etsimällä esimerkiksi tietylle organismille ainutlaatuisen proteiinin yritys voi kehittää proteiiniligandin, joka tarttuu siihen ja kantaa lääkkeitä organismin tappamiseksi tai sen lisääntymisen pysäyttämiseksi. Kohdeproteiinien tunnistaminen voi myös auttaa rokotteiden kehittämisessä.
Nämä rakenteet voivat kiinnostaa myös yrityksiä, jotka kehittävät laboratoriokokeita. Testi voi hyödyntää tunnettuja ligandeja ja proteiineja merkitsemään kiinnostavia rakenteita näytteessä. Esimerkiksi jos lääkäri haluaa selvittää, onko potilaalla virusinfektio, laboratorio voi ottaa käyttöön ligandeja fluoresoivilla tunnisteilla. Jos näytteessä on viruksia, ligandit tarttuvat ja syttyvät osoittamaan infektion läsnäoloa.
Saatavilla on proteiinitietokantoja ja niihin liittyviä ligandeja. Monet ovat vapaasti käytettävissä tieteellisen tutkimuksen edistämiseksi. Lääkeyritysten ylläpitämät yksityiset tietokannat voivat sisältää lääkekehityksessä käytettävää omaa tietoa. Patenttihakemuksen yhteydessä yrityksen on selitettävä, miten lääke toimii, ja tämä voi antaa tietoa käytetystä tavoitteesta, jolloin muut yritykset voivat viedä tutkimusta pidemmälle.