概述
Notch信號途徑Notch基因最早發現於果蠅，部分功能缺失導致翅緣缺刻（notches）。在胚胎髮育中，當上皮組織的前體細胞中分化出神經元細胞後，其細胞表面Notch配體Delta與相鄰細胞膜上的Notch結合，啟動信號途徑，防止其它細胞發生同樣的分化，這種現象叫作側向抑制（lateralinhibition）。Notch突變的半合子[9]或純合子在胚胎期死亡，其胚胎中神經組織取代了上皮組織從而使神經組織異常豐富。
Notch信號途徑由Notch、Notch配體（DSL蛋白）和CSL（一類DNA結合蛋白）等組成。Notch及其配體均為單次跨膜蛋白，當配體（如Delta）和相鄰細胞的Notch結合後，Notch被蛋白酶體切割，釋放出具有核定位信號的胞質區ICN（intracellulardomainofNotch），進入細胞核與CLS結合，調節基因表達。可概括為：Delta→Notch→酶切→ICN→進入細胞核→CLS-ICN複合體→基因轉錄。
詳細介紹
Notch：為分子量約300KD的蛋白質，果蠅只有1個Notch基因，人類4個（Notch1-4）。Notch的胞外區是結合配體的區域，具有不同數量的EGF樣重複序列（EGF-R）和3個lnr（Lin/Notchrepeats）。胞內區由RAM（RBP-Jkappaassociatedmolecular）結構域、6個錨蛋白（cdc10/ankyrin，ANK）重複序列、2個核定位信號[10]（NLS）和PEST結構域。RAM結構域是與CSL結合的區域，PEST結構域與Notch的降解有關。Notch蛋白要經過三次切割，第一次在高爾基體內被furin切割為2個片斷，轉運到細胞膜形成異二聚體。當配體結合到胞外區，Notch蛋白又發生兩次斷裂，先是被腫瘤壞死因子-α-轉化酶（TNF-α-convertingenzyme，TACE）切割，然後被γ-促分泌酶（γ-secretase）切割，後者需要早老蛋白（presenilin，PS）參與。酶切以後釋放Notch胞內區ICN，進入細胞核發揮生物學作用。
Notch配體：在果蠅中Notch個配體為Delta和Serrate，線蟲為Lag-2，取首寫字母，Notch的配體又被稱為DSL蛋白（在哺乳動物中叫做Jagged），都是單次跨膜糖蛋白，其胞外區含有數量不等的EGF樣重複區，N端有一個結合Notch體必需的DSL基序。
CSL：為轉錄因子，在哺乳動物中叫做CBF1，在果蠅中叫做SuppressorofHairless，線上蟲中叫做Lag-1，故名。CSL能識別並結合特定的DNA序列（GTGGGAA），這個序列位於Notch誘導基因的啟動子上。ICN不存在時，CSL為轉錄抑制因子。當結合ICN時，CSL能誘導相關基因的表達。Notch信號的靶基因多為鹼性螺旋-環-螺旋類轉錄因子（basichelix-loop-helix，bHLH），它們又調節其它與細胞分化直接相關的基因的轉錄。如哺乳動物中的HES（hairy/enhancerofsplit）、果蠅中的E（spl）（enhancerofsplit）及非洲爪蟾中的XHey-1等。
