Kinaza zależna od cyklin (CDK) jest rodzajem białka enzymatycznego, które znajduje się w komórkach eukariotycznych i odgrywa kluczową rolę w metabolizmie i odnowie komórkowej, serii procesów biologicznych określanych zbiorczo jako cykl komórkowy. Kilka kinaz białkowych jest również klasyfikowanych jako geny, stanowiące około 2 procent wszystkich genów człowieka. Mechanizm działania CDK opiera się na fosforylacji, czyli procesie wnoszenia grup fosforanowych do substratów białek. Jednak, aby białko mogło zostać zmodyfikowane przez fosforylację, musi tworzyć kompleks z innym rodzajem białka, znanym jako cyklina. Właśnie dlatego to szczególne wyspecjalizowane białko nazywa się kinazą zależną od cyklin.
Oprócz regulacji funkcji komórkowej, inną znaczącą aktywnością związaną z kinazą zależną od cyklin jest zapewnienie szlaku transdukcji sygnału. Innymi słowy, komórki są w stanie komunikować się ze sobą poprzez wykorzystanie enzymów CDK do pełnienia funkcji przekaźników chemicznych. Chociaż proces ten może być fascynujący dla entuzjastów biologii, jest on przedmiotem zainteresowania społeczności medycznej ze względu na jego wpływ na rozwój choroby. W rzeczywistości uważa się, że upośledzona transdukcja sygnału jest w dużej mierze odpowiedzialna za wystąpienie wielu chorób, w tym chorób serca, cukrzycy, raka i wielu zaburzeń autoimmunologicznych.
Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań w leczeniu takich chorób jest możliwość przechwytywania w komórkach aktywności kinazy zależnej od cyklin. W rzeczywistości wykazano, że kilka leków mających na celu ukierunkowanie i hamowanie CDK promuje apoptozę lub śmierć komórkową. Wynik ten jest szczególnie istotny z punktu widzenia zwalczania wzrostu guza i rozprzestrzeniania się raka. Ponadto wydaje się, że leki te wpływają na granulocyty neutrofili, które przyczyniają się do rozwoju przewlekłych stanów zapalnych, takich jak zapalenie stawów. Jednakże, ponieważ leki te mogą również wpływać na szlak, w którym pośredniczą kinazy zależne od cyklin i prowadzić do niepożądanych skutków ubocznych, potrzebne są dalsze badania, aby zapewnić, że celem będą tylko komórki receptorowe.
Istnieją również różne rodzaje białek CDK, które mogą być ukierunkowane na zapobieganie różnym reakcjom. Na przykład, hamowanie zależnej od cyklin kinazy 2 może pomóc w powstrzymaniu wypadania włosów, które często występuje podczas leczenia chemioterapią, podczas gdy manipulowanie zależnej od cyklin kinazy 4 może wpływać na regulację Rb, białka związanego z supresją nowotworu.
Kinazy białkowe działają również inaczej na regulację komórkową. Chociaż każdy typ inicjuje fosforylację poprzez pożyczanie grupy fosforanowej z adenozyno-5-trifosforanu (ATP), musi również być w stanie przyłączyć fosforany do dostępnej grupy hydroksylowej należącej do jednego z trzech aminokwasów. Większość kinaz osiąga to poprzez selekcję aminokwasów seryny i treoniny, podczas gdy inne poszukują tyrozyny. Jest jednak kilka, które są kompatybilne ze wszystkimi trzema.