Η εξαρτώμενη από την κυκλίνη κινάση, ή CDK, είναι ένας τύπος ενζυμικής πρωτεΐνης που εδρεύει στα ευκαρυωτικά κύτταρα και παίζει βασικό ρόλο στον κυτταρικό μεταβολισμό και την ανανέωση, μια σειρά βιολογικών διεργασιών που συλλογικά αναφέρονται ως κυτταρικός κύκλος. Αρκετές πρωτεϊνικές κινάσες ταξινομούνται επίσης ως γονίδια, αποτελώντας περίπου το 2 τοις εκατό όλων των ανθρώπινων γονιδίων. Ο μηχανισμός της δράσης του CDK βασίζεται στη φωσφορυλίωση ή στη διαδικασία συνεισφοράς φωσφορικών ομάδων σε πρωτεΐνες υποστρώματος. Ωστόσο, για να τροποποιηθεί μια πρωτεΐνη με φωσφορυλίωση, πρέπει να σχηματίσει ένα σύμπλοκο με ένα άλλο είδος πρωτεΐνης που είναι γνωστή ως κυκλίνη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτή η συγκεκριμένη εξειδικευμένη πρωτεΐνη ονομάζεται κινάση που εξαρτάται από την κυκλίνη.
Εκτός από τη ρύθμιση της κυτταρικής λειτουργίας, η άλλη σημαντική δραστηριότητα που σχετίζεται με την εξαρτώμενη από κυκλίνη κινάση είναι η παροχή της οδού για τη μεταγωγή σήματος. Με άλλα λόγια, τα κύτταρα είναι σε θέση να επικοινωνούν μεταξύ τους στρατολογώντας τα ένζυμα CDK για να χρησιμεύσουν ως χημικοί αγγελιοφόροι. Αν και αυτή η διαδικασία μπορεί να είναι συναρπαστική για τους λάτρεις της βιολογίας, είναι πρωταρχικού ενδιαφέροντος για την ιατρική κοινότητα λόγω των συνεπειών της στην ανάπτυξη ασθενειών. Στην πραγματικότητα, η εξασθενημένη μεταγωγή σήματος θεωρείται σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνη για την εμφάνιση πολλών ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων των καρδιακών παθήσεων, του διαβήτη, του καρκίνου και πολλών αυτοάνοσων διαταραχών.
Μία από τις πιο υποσχόμενες εφαρμογές σχετικά με τη θεραπεία τέτοιων ασθενειών είναι η δυνατότητα αναχαίτισης της εξαρτώμενης από κυκλίνη δραστηριότητας κινάσης στα κύτταρα. Στην πραγματικότητα, μερικά φάρμακα που έχουν σχεδιαστεί για να στοχεύουν και να αναστέλλουν το CDK έχει αποδειχθεί ότι προάγουν την απόπτωση ή τον κυτταρικό θάνατο. Αυτό το αποτέλεσμα είναι ιδιαίτερα σημαντικό όσον αφορά την καταπολέμηση της ανάπτυξης όγκου και της εξάπλωσης του καρκίνου. Επιπλέον, αυτά τα φάρμακα φαίνεται να επηρεάζουν τα κοκκιοκύτταρα των ουδετερόφιλων, τα οποία συμβάλλουν στην ανάπτυξη χρόνιων φλεγμονωδών καταστάσεων όπως η αρθρίτιδα. Ωστόσο, δεδομένου ότι αυτά τα φάρμακα μπορεί επίσης να επηρεάσουν το μονοπάτι που προκαλείται από την κινάση που εξαρτάται από την κυκλίνη και να οδηγήσουν σε ανεπιθύμητες παρενέργειες, απαιτείται περισσότερη έρευνα για να διασφαλιστεί ότι στοχεύονται μόνο τα κύτταρα υποδοχέα.
Υπάρχουν επίσης διαφορετικά είδη πρωτεϊνών CDK που μπορεί να στοχεύουν στην πρόληψη μιας ποικιλίας αντιδράσεων. Για παράδειγμα, η αναστολή της εξαρτώμενης από κυκλίνη κινάσης 2 μπορεί να βοηθήσει στην αποτροπή της τριχόπτωσης που εμφανίζεται συχνά κατά τη θεραπεία με χημειοθεραπεία, ενώ ο χειρισμός της εξαρτώμενης από κυκλίνη κινάσης 4 μπορεί να επηρεάσει τη ρύθμιση της Rb, μιας πρωτεΐνης που συνδέεται με την καταστολή του όγκου.
Οι πρωτεϊνικές κινάσες λειτουργούν επίσης διαφορετικά στην κυτταρική ρύθμιση. Ενώ κάθε τύπος ξεκινά τη φωσφορυλίωση με δανεισμό μιας φωσφορικής ομάδας από 5-τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP), πρέπει επίσης να μπορεί να προσκολλήσει τα φωσφορικά σε μια διαθέσιμη ομάδα υδροξυλίου που ανήκει σε ένα από τα τρία αμινοξέα. Η πλειοψηφία των κινασών το επιτυγχάνει επιλέγοντας τα αμινοξέα σερίνη και θρεονίνη, ενώ άλλες αναζητούν τυροσίνη. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά που είναι συμβατά και με τα τρία.