我们正好研究notch signaling pathway，最近写了一篇综述，可以摘录一点发给你通常来说Notch 信号途径的作用主要是抑制细胞分化。但是越来越多的发现证明，它的作用方式并不是单一存在的，它可受其它因子或因素的调节。Notch 信号途径最基础的调节方式是它自身的反馈调节。果蝇翅膀纹理的发育是Notch 信号途径的反馈调节的典型例子。在翅膀发育的原基，中心的纹理细胞表达高水平的Delta，而更多的旁侧细胞表达高水平的Notch。这些细胞依赖Delta的活性，Delta的突变可导致这些区域内Notch表达的下调。同样，当Delta高表达时，这些区域内Notch的表达也增高。同时，Delta的表达水平也可受Notch表达的影响，这样Notch信号途径在整个作用过程中就可以有序的、正常的发挥作用。但目前研究证实，除了存在自身的反馈调节外，Notch信号途径还有许多调节因子在不同阶段发挥作用。现将它们总结如下。1 细胞外水平在细胞外水平，Fringe是最早发现的调节分子之一。Fringe最初被发现是因为它的缺失可导致果蝇翅膀边界发育的异常，随后又在脊椎动物中发现了它的多种同源物，而且其表达与Notch的表达谱一致，提示它可能参与Notch信号过程。目前已经证明，它是一种由高尔基体产生的糖基转移酶，可结合在Notch受体的第22~36个EGF样序列上，使这个序列编码的O-海藻糖发生转移，从而影响Notch受体与其配体的结合，进而对Notch信号途径进行调节[14] 。因此，Notch是目前发现的唯一一个利用糖基化来调节活性的受体，这对于今后研究受体的调节提供了一个思路。Wingless是另一种可在细胞外水平影响Notch 信号途径的基因。它的在哺乳动物中的同源物是原癌基因Wnt-1。在体内 Wingless可影响多种基因的表达，如Dfrizzled2、 patched、 shaggy和 hairy基因等，因此它也被称作Wingless信号途径，这个途径在果蝇的翅膀和胚胎发育中起非常关键的作用。目前已经发现，与 Delta的结合部位不同，Wingless主要与Notch受体胞外段的第19~36个EGF样序列结合，因此Wingless也被称作Notch受体的配体。当 Wingless信号途径被激活时，可抑制Notch信号途径[15]。除了Wingless外，Wingless信号途径中的Dishevelled可以与Notch受体胞内段的“锚定”序列相互作用，抑制Notch信号途径[16]。因此，通过分子之间的相互作用把这两种信号途径联系起来，对于研究机体的发育的共同调节提供一定的基础。果蝇翅膀背腹部边界的的发育就是通过激活wingless基因的表达来影响Notch信号途径从而调控相关基因的表达来控制的。Scabrous (Sca)也是一种可与Notch受体胞外段结合的基因，它的结合可以拮抗Delta与Notch受体胞外段的结合，故而是Notch信号途径的拮抗剂。Scabrous对Notch途径的影响主要在神经系统方面，其突变可导致外周神经先导细胞的异常定位[17]。Kuzbanian（Kuz）是另一个影响Notch胞外段相互作用的分子。与其它几个分子不同的是，它主要通过影响Delta来影响Notch信号途径的。Kuzbanian是一个金属蛋白水解酶ADAM 家族的成员，主要负责蛋白的水解。目前已经发现，它的作用主要是使Delta发生剪切，使Delta产生有活性的Delta片段，从而在细胞外与邻近细胞表面的Notch受体结合，影响Notch信号途径[18]。蟾蜍Kuzbanian的同源物是SUP-17，也同样影响LIN-12/Notch信号途径，在神经系统发育中发挥重要作用[19]。同样，全长Notch受体并无活性，它通常是在如Kuzbanian等蛋白水解酶作用下，分解成胞内段和胞外段两部分，然后在转换酶的作用下，形成异源二聚体后，才能与有活性的Delta结合，从而传递Notch信号。Furin就是在这个过程中起关键作用的转换酶。它的突变和缺失可直接影响Notch信号途径的正常工作[20]。2 细胞内胞浆水平Notch信号途径中，Notch受体被激活后，它的胞内区在蛋白酶作用下从近膜处裂解，释放出胞内区，胞内区进入核内后，参与靶基因的调节。因此，蛋白酶剪切Notch受体的过程对于Notch信号的传递意义重大。Presenilins在这个过程中起着非常重要的作用。目前发现，Presenilins自身并不能直接对Notch受体的胞内段进行剪切，而只是提供催化部位，使得其它的蛋白酶发挥蛋白水解的作用[21]，但是Presenilins在蛋白水解的过程中的作用不可替代。Alzheimer's 综合症(AD)是一种后天发展的渐进性神经系统疾病。它的主要症状是听力的丧失和认知功能的障碍，它的病理学异常主要是由于脑细胞中 -淀粉沉积引起。目前研究推测这种疾病的病因可能是Presenilins的异常一步影响Notch信号途径所致。Nicastrin是一种新发现的蛋白水解酶，目前研究证明它在Notch受体的胞内段释放过程中是必须的。研究发现，nicastrin突变果蝇的表型与Notch突变的胚胎很类似。在nicastrin细胞中，野生型和缺乏Notch胞外段都不能激活Notch介导的信号传导，而Notch胞内段结构域则可以，说明nicastrin对于Notch胞内段的释放是需要的。而且nicastrin突变的细胞可以产生使Delta激活影响附近细胞的Notch的信号，但自身却不能对Delta产生反应。而且Notch 胞内段的胞内运输中， Nicastrin对于跨膜切割是必需的。在nicastrin突变的细胞中，尽管胞外段可以正常切割，但是胞内段停留在膜上。这些研究都表明Nicastrin对于Notch的胞内段功能是必需的，因为Nicastrin能与Notch直接结合，因此它在Presenilin复合物与Notch的相互作用中有重要作用 [22，23]。Numb基因是在控制细胞不对称分化的起决定性作用的基因。目前研究发现，numb在细胞内可与Notch受体胞内段的PEST序列相互作用，从而影响Notch信号途径。对于一个细胞的不对称分裂而言，numb是它的内部信号，而Notch信号是外部信号，在这两种信号的共同作用下，细胞才能正常的、按照分化需求分裂。因此这两种信号既协同又拮抗的起作用。最新实验表明，在淋巴细胞成熟过程中，numb可抑制Notch信号[24]。Deltex是一个含有zinc finger结构域和可与SH3基序结合的脯氨酸富集结构域的蛋白。与Su(H)一样，可与Notch胞内段的“锚定”序列结合，激活下游基因的转录，进而调节机体的生长发育。因此，这个途径被认为是独立于Notch-RBP-J的另一条Notch信号途径。研究发现，Deltex的过表达可导致果蝇翅膀异位的分化、边界的丧失和翅膀过大的生长，这些同Notch突变的结果相似。而且，Deltex的缺失突变可上调Notch 信号途径中主要的负相调节物Hairless基因的表达。因此，Deltex是一个Notch 信号途径的负性调节物[25]。3 细胞核内水平NF-КB途径在机体的生长发育、肿瘤发生以及免疫反应中发挥重要的作用。NF-КB的主要抑制物是I-КB。I-КB可以影响NF-КB的细胞内定位和与DNA的结合。与Notch相同的是，I-КB也有一个保守的“锚定”序列，NF-КB就是通过这段序列与之结合。因此，Notch受体也可通过这段“锚定”序列与NF-КB结合，抑制由NF-КB引起的转录激活[26]。目前，也发现Notch可与I-КB家族的蛋白Bcl3结合，参与I-КB引起的转录调节[27]。在细胞核内，Notch不仅可以与转录因子结合，还可以与几种调节染色质结构的几种蛋白结合。C. elegans的EMB-5基因可与Lin-12（Notch的同源物）的“锚定”序列结合[28]。EMB-5的作用主要是通过加速染色质结构的改变来影响由Notch激活引起的基因转录。哺乳动物的同源物已经被分离，但是它在Notch信号途径中的作用还不十分明确。果蝇的核内蛋白 Mastermind 和 Groucho 也可调控由Notch 激活引起基因表达。目前发现Mastermind 的作用是通过结合在染色质的特定结构上，上调或下调基因的表达[29]。Groucho/TLE是一个非bHLH 蛋白，它可以与DNA结合蛋白 bHLH E(spl)/HES 相互作用，协同抑制转录。目前研究证明，Groucho/ TLE 可与染色质上的组蛋白H3结合使转录停止[30]。因此，这两种分子在核内转录水平影响Notch信号途径。此外，研究发现与酪氨酸激酶Abl和Disabled蛋白可能通过结合在Notch 受体的胞内段影响Notch 信号途径 [31]。而另一种新分子 Nur77目前已经明确可与Notch 受体的胞内段相互作用，在淋巴细胞的调亡过程中发挥重要作用[32]。4 其它分子的调节除了可以与Notch信号途径中基本组成分子直接相互作用从而调节Notch信号途径的调节分子外，还存在一些通过与Notch信号途径中主要的效应物RBP-J相互作用进而影响Notch 信号途径的分子。EB病毒核心抗原2 （Epstein–Barr virus nuclear antigen 2，EBNA2）就是其中的一个。它最初被发现是界导病毒诱导的B淋巴细胞永生化。EBNA2与Notch胞内段一样可与与RBP-J相互作用，进而激活转录[33]。LIM 蛋白KyoT也是这样一个分子，当它在细胞内过表达时，可抑制Notch胞内区或EBNA2激活的转录，提示KyoT可能为RBP－J的阻滞物[34]。因此，这两种分子也认为是Notch 信号途径中的调节分子。综上所述，Notch 信号途径是一个非常复杂的信号转导途径，与它相关的分子非常多，而这些分子往往又在其它信号途径中发挥作用，因此使得Notch 信号途径不是一个简单的途径，而是一种信号网络，在机体中进行复杂的调节，控制着机体的发育。最新的研究表明：numb分子可以与Notch的胞内段结合抑制Notch的胞内段的核定位，另外可以通过泛素化-蛋白酶体途径使后者降解抑制下游基因的激活。对另外还存在一些通过与Notch信号途径中主要的效应物RBP-J相互作用进而影响Notch 信号途径的分子。如：EBNA2可以与RBP-J结合激活转录，使B淋巴细胞永生化；MINT和KyoT分子在细胞内过表达时，可抑制Notch胞内区或EBNA2激活的转录，提示MINT和KyoT为RBP－J的阻滞物 在果蝇中Notch信号途径可以被一种核内蛋白Hailess负调控，果蝇的促神经发生基因Su(H) (Suppressor of hairless)作为一种DNA结合蛋白，是Notch信号途径中最主要的下游效应物，可以和Notch的胞内段结合促进Enhancer of split [E(spl)]等基因的表达。它可以和Hairless蛋白结合形成异源二聚物，Hairless蛋白在此结合中起转录抑制作用，故此Hairless在Notch信号途径起到决定Notch信号途径活性的门槛作用。另有研究表明，RBP-J在Notch信号途径未被激活的条件下，不与Notch的胞内段结合，而与包含SMRT和HDAC的抑制复合物结合，当Notch信号途径被激活时，RBP-J可与Notch的胞内段结合，通过募集组蛋白乙酰化酶（HATs）如：PCAF和GCN5活化转录。人的MINT同源物SHARP（SMRT/HDAC1 associated repressor protein）是最新研究的可以与Notch的胞内段竞争结合RBP-J抑制转录而起负调控作用的一种分子。它同样可以和包含SMRT和HDAC的抑制复合物结合，通过组蛋白去乙酰化抑制转录Notch是位于细胞膜的一种内在蛋白，膜外的一端（N端）包含一个内表皮生长因子的串联重复（EGFR）和三个Lin/Notch重复(LNR),是配体结合和功能激活位点．膜内区域（C端）有三个锚蛋白重复，主要介导与其他细胞蛋白质的相互作用，一个PEST序列，调控蛋白代谢，以及一个核定位序列．Notch结合配体后被激活，其位于细胞质面的蛋白水解，释放出自身C末端片段，C末端片段然后移位到细胞核，调控相关基因的转录．Notch能介导同型和异型细胞间的相互作用，通过细胞内表达Notch的高低及亚细胞定位调控干细胞的命运．在具有同等发育能力的细胞中，高表达Notch的细胞将保持分裂能力，而低表达的细胞走向分化．果蝇神经系统发育时，Notch低水平表达的细胞成为神经元，高水平表达的细胞成为表皮细胞．Notch调控途径受到多种生长因子，细胞粘附蛋白等的影响．在哺乳类，对Notch调控作用最有影响的一个细胞质蛋白是Numb，其与Notch的作用相拮抗而调控细胞的命运。Numb有两个主要的蛋白作用区域，一个磷酸络酸结合区（PTB）和一个脯氨酸富集区（PRR）。在神经系统的发育中，Numb通过不均等分配到子细胞中，在控制细胞的命运中起关键的作用。
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