Chemokine sind eine Klasse von Proteinen, die in einen Prozess namens Zelltransport integriert sind, bei dem wandernde Zellen chemische „Anweisungen“ erhalten, wohin sie sich im Körper bewegen sollen. Verschiedene Arten von Chemokinen haben spezifische Rollen bei der Regulierung der Bewegung verschiedener Arten von Zellen, einschließlich Zellen, die an der Gewebeentwicklung oder -erhaltung beteiligt sind, und Zellen des Immunsystems. Dieser Prozess ist ein wesentlicher Bestandteil des körpereigenen Reparatursystems und des Immunsystems, da er dafür sorgt, dass die Zellen bei Bedarf an die richtigen Stellen des Körpers wandern.
Die Familie der Chemokinproteine wurde erstmals in den späten 1980er Jahren entdeckt, als ein früher als Interleukin-8 bekanntes Protein als CXC-Chemokinligand 8 oder CXCL8 umklassifiziert wurde. Diese Neuklassifizierung erfolgte aufgrund der Entdeckung, dass das Protein eine Art von Immunzellen namens Neutrophile aktivieren konnte. Chemokine werden manchmal als proinflammatorische aktivierungsinduzierbare Zytokine bezeichnet. Zuvor hatten diese Proteine mehrere andere Namen, darunter Interkine und die SIG-, SCY- und SIS-Familie von Zytokinen.
Spätere Forschungen ergaben, dass Chemokine über einen Mechanismus namens Chemotaxis wirken, der es den Proteinen ermöglicht, als molekulare Signale zu wirken, um verschiedene Arten von Zellen an Orte zu locken, an denen sie benötigt werden. Der Begriff Chemotaxis beschreibt die Art und Weise, wie Zellen einem chemischen Gradienten folgen, der entsteht, wenn Zellen Chemokine in das Gewebe freisetzen. Zum Beispiel setzen Zellen am Ort der Verletzung oder Infektion diese Proteine in das umgebende Gewebe frei. An der Stelle selbst ist die Chemokinkonzentration sehr hoch, aber die Konzentration nimmt relativ zur Entfernung von der Stelle ab. Immunzellen sind somit in der Lage, den Ort der Verletzung oder Infektion zu lokalisieren, indem sie dem chemischen Gradienten von niedriger zu hoher Chemokinkonzentration folgen.
Chemokinproteine sind im Allgemeinen klein und neigen dazu, ein hohes Maß an Sequenzhomologie aufzuweisen. Dies bezieht sich auf die Tatsache, dass auf der Ebene der Aminosäuresequenz innerhalb des Proteins eine große Ähnlichkeit besteht. Die Hauptunterschiede in der Aminosäuresequenz zwischen verschiedenen Chemokintypen beziehen sich auf die Zelltypen, für die sie chemotaktisch sind. Einige haben zum Beispiel eine Aminosäuresequenz, die als ELR-Sequenzmotiv bezeichnet wird. Diejenigen, die die Sequenz haben, sind hauptsächlich an der Chemotaxis für Neutrophile beteiligt, während diejenigen, die die Sequenz nicht haben, die Bewegung mehrerer anderer Immunzelltypen regulieren, mit Ausnahme von Neutrophilen.
Die primäre Rolle von Chemokinproteinen bei der Chemotaxis des Immunsystems legt nahe, dass sie wichtige therapeutische Interventionsziele für bestimmte Krankheiten sein könnten. Ein solcher Kandidat ist als CCL5 oder RANTES bekannt. Dieses Protein ist an der Regulierung der entzündlichen Immunantwort beteiligt und könnte daher ein geeignetes therapeutisches Ziel bei bestimmten Arten von Autoimmunerkrankungen und Krebs sowie bei Erkrankungen des zentralen Nervensystems und sogar bei Herzerkrankungen sein. Die zentrale Rolle von CCL5 bei Entzündungen bedeutet auch, dass das Protein als diagnostischer Marker und als Indikator für die Prognose dieser Erkrankungen dienen könnte.