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Notch 信号通路是一种主要的细胞内信号通路,在广泛的后生动物物种中高度保守。它与动物中的其他细胞内信号转导机制不同,因为 Notch 蛋白本身充当受体和主要信号分子。

Notch 基因于 1914 年成为人们关注的焦点,此前发现它在黑腹果蝇中的突变导致锯齿状(或"缺口")翼缘表型。直到 1985 年,该基因才被证明编码跨膜表面受体,这是该通路的核心信号传导成分。

Notch 信号机制

存在于靶细胞表面的 Notch 受体在与信号转导细胞表面表达的 Delta/Serrate 配体直接相互作用后发生两次蛋白水解切割。这些蛋白水解裂解 - 由 ADAM 金属蛋白酶和 γ-分泌酶复合物依次介导 - 将受体的胞质部分(称为 Notch 胞内结构域 (NICD))从膜释放到细胞中。该 NICD 是活性信号分子,然后易位到细胞核,在那里它直接参与 Notch 靶基因表达的调节。

信号调节

陷波信令是一个复杂的信令电路,在各个级别进行调节:

  1. Notch 受体的配体特异性受膜易位前 Notch 蛋白的 O-糖基化调节。
  2. 细胞上配体/受体比率的表达决定了其作为信号转导细胞或反应细胞的作用。
  3. 该信号传导仅由两个不同细胞上表达的配体和受体之间的反式相互作用激活。配体和同一细胞上表达的受体之间的顺式相互作用是抑制性的。
  4. 组织中细胞间接触的程度也会影响 Notch 信号传导的强度和频率。

Notch 信号转导功能和相关疾病

最近对脊椎动物和无脊椎动物的研究表明,除了驱动后生动物发育的多个方面外,Notch 信号通路还控制着成体组织中干细胞的命运和维持。然而,该途径对基因剂量敏感,适当的信号传导水平对于正常分化和组织稳态至关重要。通路中的任何失调,无论是通过直接突变还是信号转导输出改变,都可能导致疾病状态。这些包括血管性痴呆和发育障碍,如 Adams-Oliver 综合征或 Alagille 综合征。

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Notch SignalingCell SignalingDevelopmental BiologyCellular CommunicationGene RegulationPathway AnalysisNotch ReceptorDelta LigandTranscriptional ActivationCell Fate Determination

来自章节 24:

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