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Notch信号通路简介
命名由来:功能下调会导致果蝇翅膀缺刻。
【1】主要功能
参与发育过程中的细胞分化。参与决定细胞命运。
1.影响果蝇与脊椎动物的神经分化。
在果蝇Notum中,Notch首先确定有分化成神经潜能的细胞的数量(lateral inhibition),再决定这些细胞的后代中哪些分化成神经,哪些分化成神经胶质(lineage decisions)。
2.果蝇翅膀中Notch信号通路决定D-V界限,它的缺失可能引起翅的缺刻。
2龄幼虫开始形成背腹间隔,选择基因Ap(apterous)在翅膀的背区表达,诱导Fringe 和Serrate 在背隔间区表达,而Delta则在背腹区均有表达。在背间隔区,Fringe抑制serrate的功能,而促进Dl的功能。所以,serrate在靠近DV界限的腹间隔区激活Notch(没有fringe),而Dl在靠近DV界限的背间隔区激活Notch(fringe激活其活性)。
Notch信号可能与癌症相关。
50% 的 T-cell acute lymphoblastic leukaemias中都可以检测到Notch 1的突变。Notch还参与调控血管的生成。
Notch信号可能与免疫相关。
它可以促进Tαβ细胞的形成,与Gata 3基因协同调控 CD4+细胞向Th 1/Th 2 类型的分化[7],并且可增加外周免疫器官边缘区B 细胞的数量。
¤- Notch信号通路只能影响相邻的细胞。没有二级信使,信号传递速度快。
¤-相邻细胞可以通过Notch受体与配体的结合传递Notch信号,从而扩大并固化细胞间的分子差异,最终决定细胞命运,影响器官形成和形态发生。
¤-Notch信号在细胞中常被反复激活,决定不同的细胞命运。(比如神经细胞的分化、比如翅形态建成)
【2】信号通路的成员
Serrate (Jagged1、Jagged2 in mammals) ★
功能:Notch配体,激活受体细胞Notch信号通路。
类别:膜蛋白,with epidermal growth factor (EGF)-like repeats
Delta ★
功能:Notch配体,激活受体细胞Notch信号通路。
类别:膜蛋白,with epidermal growth factor (EGF)-like repeats
Lag-2
功能:线虫中的Notch配体
--------------(Notch配体DSL)-----------------
Fringe ☆
功能:对EGFR结构域进行糖基化修饰,赋予 Notch 受体对不同配体特异的敏感性。Fringe抑制serrate的功能,而促进Dl的功能。
类别:Glycosyl transferase 糖基转移酶,分泌蛋白
Neuralized (allele: neuA101-lacZ)
功能:定位在细胞膜上,促进Delta、Serrate等配体内吞、降解。(激活Notch)
类别:锌指蛋白Ring finger E3,
Mind bomb 1 (Mib)
功能:调控配体含量,功能类似Neuralized。
类别:Ring finger E3
----------------------------------配体细胞↑---------------受体细胞↓--------------------------------------
Furin 样转化酶(Furin-like protease)
功能:在高尔基体中切割Notch单体,通过Ca2+依赖性的非共价键结合为异源二聚体,然后被转运到细胞膜
ADAM-family metalloproteases,Kuzbanian, and Kuzbanian-like
金属蛋白酶(Metal Loprotease,ML)/肿瘤坏死因子-a转换酶(TNF-a converting enzyme,TACE)
功能:结合配体,裂解Notch N端。裂解产物(胞外区NECD)被配体表达细胞吞噬,C端继续裂解。
类别:金属蛋白酶
γ-secretase(γ-促分泌酶复合体)☆
功能:从Notch上切下NICD(Notch intracellular domain,又叫ICN),入核参与调控
类别:an enzyme complex that contains presenilin, nicastrin, PEN2 and APH1
presenilin早老素
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