Proteinet, kallad syndecan-4, kombineras med andra cellmembranproteiner, kallas integriner, att bilda utskjutande "händer" som känner av miljön utanför cellen.

Båda proteinerna sitter i cellmembranet, med ena änden pekande inuti cellen och den andra utanför. De är därför i en utmärkt position för att känna av förhållanden utanför cellen och omvandla signaler till biokemiska meddelanden som ändrar förhållanden inuti cellen. Genom att göra så, de kan driva några av de cellulära processerna bakom cancer och andra sjukdomar.

Den tidiga forskningen, leds av ett team vid Imperial College London, Queen Mary University of London, och Tammerfors universitet i Finland, skulle kunna presentera en ny forskningsväg och läkemedelsmål för vissa cancertyper.

Ledande forskare Dr. Armando del Río Hernández, vid Imperials avdelning för bioteknik, sa:"Våra fynd kan ha omedelbara konsekvenser inom cell- och utvecklingsbiologi, och leda till utveckling av flera sjukdomar inklusive cancer och fibros."

Tidningen publiceras idag i Naturmaterial .

Hjälpande händer

Syndecan-4 finns i nästan alla mänskliga celler och är redan känt för sin roll i hjärt-kärlsjukdomar. Men dess potentiella roller i cancerbiologi och läkemedelsutveckling har hittills förbisetts.

För att studera syndecan-4 forskargruppen, ledd av Dr. del Río Hernández, används biofysiska, cellbiologi, och beräkningstekniker.

Teamet fann att aktivering av dessa cellulära "händer" utlöser en väg med nyckelroller i sjukdomsutveckling, involverar ett cellulärt protein som kallas det ja-associerade proteinet (YAP).

YAP utlöser några av de typiska kännetecknen för cancer. Det minskar cellers förmåga att programmera sin egen död, i en process som kallas apoptos. Celler initierar apoptos när de åldras eller inte fungerar, så att stoppa apoptos tillåter sjuka, till och med cancer, celler att sprida sig. YAP kontrollerar också utvecklingen av blodkärl - ett kännetecken för cancer eftersom tumörtillväxt kräver extra blodflöde.

De fann också att syndekan-4 hjälper celler att svara på rörelser utanför sig själva, genom att skapa spänningar i cytoskelettet – "byggnadsställningarna" i cellerna. Detta gör att cellerna stelnar, som aktiverar ett enzym som kallas PI3K som reglerar ytterligare kännetecken för cancer.

Den gör detta genom att omvandla rörelserna utanför cellen till biokemiska signaler som, forskarna fann, "justera" hur cellerna reagerar på spänningar och rörelser.

Dr. del Río Hernández sa:"Sättet celler interagerar med sin omgivning kan informera om hur vi konstruerar vävnader och efterliknar mänskliga organ för läkemedelsdesign. Syndecan-4 kan nu spela en grundläggande roll i denna strävan."

Medförfattaren Dr. Stephen Thorpe från Queen Mary University of London sa:"Eftersom syndekan-4 uttrycks på nästan alla våra celler, de mekanismer vi har upptäckt kan vara inriktade på att förändra hur många sjukdomar och biologiska processer som helst."

Professor Vesa Hytönen vid Tammerfors universitet sa:"Bättre förståelse för cellulär mekanosensing öppnar möjligheter att utveckla behandlingar för tillstånd som cancer och fibros."

Fortsatta vägar

Nästa, forskargruppen kommer att ytterligare undersöka syndecan-4s kopplingar till specifika sjukdomar som cancer i bukspottkörteln.

Dr. del Río Hernandez sa:"Vårt nästa tillvägagångssätt kommer att involvera syndecan-4 som en nyckelfaktor vid sjukdom. Vi hoppas att detta kommer att leda till nya insikter om sjukdomsmekanismer."