Οι χημειοκίνες είναι μια κατηγορία πρωτεϊνών που αποτελούν αναπόσπαστο μέρος μιας διαδικασίας που ονομάζεται διακίνηση κυττάρων, κατά την οποία στα μεταναστευτικά κύτταρα δίνονται χημικές «οδηγίες» για το πού στο σώμα πρέπει να μετακινηθούν. Διάφοροι τύποι χημειοκινών έχουν συγκεκριμένους ρόλους στη ρύθμιση της κίνησης διαφορετικών τύπων κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των κυττάρων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη ή τη συντήρηση των ιστών και τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτή η διαδικασία είναι ένα ουσιαστικό μέρος του συστήματος επισκευής του σώματος και του ανοσοποιητικού συστήματος, επειδή διασφαλίζει ότι τα κύτταρα μεταναστεύουν στις σωστές περιοχές του σώματος όταν απαιτούνται.
Η οικογένεια των πρωτεϊνών χημειοκίνης ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στα τέλη της δεκαετίας του 1980, όταν μια πρωτεΐνη που ήταν παλαιότερα γνωστή ως ιντερλευκίνη-8 επαναταξινομήθηκε ως συνδετήρας χημειοκίνης CXC 8 ή CXCL8. Αυτή η επαναταξινόμηση συνέβη λόγω της ανακάλυψης ότι η πρωτεΐνη ήταν σε θέση να ενεργοποιήσει έναν τύπο ανοσοκυττάρων που ονομάζεται ουδετερόφιλο. Οι χημειοκίνες μερικές φορές ονομάζονται προ-φλεγμονώδεις κυτοκίνες που προκαλούνται από ενεργοποίηση. Προηγουμένως, αυτές οι πρωτεΐνες είχαν πολλά άλλα ονόματα, συμπεριλαμβανομένων των interkines και της οικογένειας των κυτοκινών SIG, SCY και SIS.
Μεταγενέστερη έρευνα διαπίστωσε ότι οι χημειοκίνες δρουν χρησιμοποιώντας έναν μηχανισμό που ονομάζεται χημειοταξία, επιτρέποντας στις πρωτεΐνες να λειτουργήσουν ως μοριακά σήματα για να προσελκύσουν διάφορους τύπους κυττάρων στις θέσεις όπου χρειάζονται. Ο όρος χημειοταξία περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα ακολουθούν μια χημική κλίση που δημιουργείται όταν τα κύτταρα απελευθερώνουν χημειοκίνες στους ιστούς. Για παράδειγμα, τα κύτταρα στο σημείο τραυματισμού ή μόλυνσης απελευθερώνουν αυτές τις πρωτεΐνες στους περιβάλλοντες ιστούς. Στο ίδιο το σημείο, η συγκέντρωση χημειοκίνης είναι πολύ υψηλή, αλλά η συγκέντρωση μειώνεται σε σχέση με την απόσταση από τη θέση. Τα ανοσοκύτταρα είναι έτσι ικανά να εντοπίσουν το σημείο τραυματισμού ή μόλυνσης ακολουθώντας τη χημική κλίση από χαμηλή σε υψηλή συγκέντρωση χημειοκίνης.
Οι πρωτεΐνες χημειοκίνης είναι γενικά μικρές και τείνουν να έχουν υψηλό επίπεδο ομολογίας αλληλουχίας. Αυτό αναφέρεται στο γεγονός ότι, σε επίπεδο αλληλουχίας αμινοξέων εντός της πρωτεΐνης, υπάρχει μεγάλη ομοιότητα. Οι κύριες διαφορές στην αλληλουχία αμινοξέων μεταξύ διαφορετικών τύπων χημειοκίνης σχετίζονται με τους τύπους κυττάρων για τα οποία είναι χημειοτακτικά. Για παράδειγμα, μερικά έχουν μια αλληλουχία αμινοξέων που ονομάζεται μοτίβο αλληλουχίας ELR. Όσοι έχουν την αλληλουχία εμπλέκονται κυρίως στη χημειοταξία για ουδετερόφιλα, ενώ εκείνοι που δεν έχουν την αλληλουχία ρυθμίζουν την κίνηση αρκετών άλλων τύπων ανοσοκυττάρων, εξαιρουμένων των ουδετερόφιλων.
Ο πρωταρχικός ρόλος των πρωτεϊνών χημειοκίνης στη χημειοταξία του ανοσοποιητικού συστήματος υποδηλώνει ότι μπορεί να είναι σημαντικοί θεραπευτικοί στόχοι παρέμβασης για ορισμένες ασθένειες. Ένας τέτοιος υποψήφιος είναι γνωστός ως CCL5 ή RANTES. Αυτή η πρωτεΐνη εμπλέκεται στη ρύθμιση της φλεγμονώδους ανοσοαπόκρισης και μπορεί επομένως να είναι κατάλληλος θεραπευτικός στόχος σε ορισμένους τύπους αυτοάνοσων νοσημάτων και καρκίνου, καθώς και διαταραχών του κεντρικού νευρικού συστήματος, ακόμη και καρδιακών παθήσεων. Ο κεντρικός ρόλος του CCL5 στη φλεγμονή σημαίνει επίσης ότι η πρωτεΐνη μπορεί να χρησιμεύσει ως διαγνωστικός δείκτης και ως δείκτης πρόγνωσης για αυτές τις ασθένειες.