Estas proteínas ejercen sus efectos biológicos mediante la interacción con los receptores transmembrana unidos a proteínas G, llamados receptores de quimiocina, que se encuentran selectivamente en las superficies de sus células diana.La estructura de las quimiocinas está basada en un monómero compuesto: por una región flexible N-terminal que precede una cisteína, es la región involucrada en la activación del receptor; luego del N-terminal hay un bucle de 10 a 20 residuos que tiene que ver con la especificidad del receptor; luego una hélice 310, una lámina beta conformada de 3 hebras beta antiparalelas; y finalmente una hélice alfa C-terminal que se plega contra la lámina beta.Las proteínas se clasifican como quimiocinas basándose en sus características estructurales, no solo por su capacidad para atraer a las células.El primer residuo de cisteína se une con el tercero, y el segundo con el cuarto mediante puentes disulfuro.La otra familia mayor presenta las dos primeras cisteínas en forma adyacente y se denomina CC o beta.Como ejemplo de quimiocina CC se encuentra la proteína quimioatrayente de monocitos 1 (MCP-1 o CCL2) que induce a los monocitos a liberar el torrente sanguíneo y entrar en el tejido circundante para convertirse en macrófagos tisulares.[4] Las dos cisteínas N terminales de las quimiocinas CXC están separadas por un aminoácido, representado en este nombre con una X.Otras quimiocinas CXC que no tienen el motivo ELR, como la CXCL13, tienden a ser quimioatrayentes para los linfocitos.Estas quimiocinas atraen a los precursores de las células T al timo.La fosfolipasa C hidrolizará una molécula llamada fosfatidilinositol (4,5)-bisfosfato (PIP2) para formar moléculas que actúan como segundos mensajeros, conocidas por el nombre de Inositol trisfosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG) que desencadenan los eventos de señalización intracelular; el DAG activa otra enzima llamada proteína quinasa C (PKC), y el IP3 provoca la liberación de calcio desde las reservas intracelulares.[9] El papel más importante que desempeñan las quimiocinas es el de actuar como un quimioatrayente para guiar la migración celular.Las quimiocinas inflamatorias funcionan sobre todo como quimiotácticos para los leucocitos, reclutan monocitos, neutrófilos y otras células efectoras desde la sangre hasta lugares de infección o daño tisular.Algunas quimiocinas inflamatorias activan las células para iniciar una respuesta inmunitaria o promover la cicatrización de la herida.
Las quimiocinas liberadas por células dañadas o infectadas crean un
gradiente de concentración
. Las células atraídas se mueven a través del gradiente hacia las zonas con una mayor concentración de quimiocina.