Notch基因編碼一種膜蛋白受體,由Notch受體、Notch配體(DSL蛋白)及細胞內效應器分子(CSL-DNA結合 蛋白)三部分組成。
(1)Notch受體:分別為Notch 1.2.3.4種;其結構:胞外區(NEC)、跨膜區(TM)和胞內區(NICD/ICN)三部分;
<1>胞外區(NEC):其結構域包含29-36個串聯的表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF)序列及3個富含半胱氨酸的Lin Notch重復序列(Lin Notch repeats,LNR),它們的主要功能是和配體結合并啟動Notch。
<2>跨膜區(TM):單孔跨膜區在跨膜區甘氨酸-1743和纈氨酸-1744之間有一個裂解位點(S3位點)。經由Presenilin(突變型早老素)蛋白等水解作用,Notch在S3位點發生斷裂,生成胞內區ICN和一個短的跨膜片段。
<3>胞內區(NICD):胞內區域(Notch intraCellular domain,Notch IC)主要包含5個部分:①1個RAM(RBP2J kappa associated molecular)區,可與DNA結合蛋白(C2 promoter binding protein,CBF)結合;②6個錨蛋白重復序列(ankyrin repeats,ANK),是啟動Notch的增強子,可介導Notch與其他蛋白質之間的相互作用;③2個核定位信號(nuclear localization signal,NLS);④1個翻譯啟動區(translational active domain,TAD);1個PEST(Proline,P(脯氨酸);Glutamate,E (谷氨酸);Serine,S (絲氨酸);Threonine,T (蘇氨酸)的區域,與Notch受體的降解有關。
(2)Notch配體:又被稱為DSL蛋白;分別為:Delta like(DLL1,DLL3,DLL4),Jagged1和Jagged 2(目前為止)。是一種含保守分子結構的跨膜蛋白,是Delta/Serrate/Lag2的簡稱,它包含一個氨基末端,胞外區包含數量不等的EGF-R結構域和DSL結構域(富含半胱氨酸)與Notch受體結合部位。
(3)細胞內效應器分子:CSL DNA結合蛋白(CBFl/Suppresor of Hairless/Lag1);CSL蛋白: CBF-1(C-promoter binding factor-1)在哺乳動物中叫RBP-JK(recombination signal binding protein-Jk),是轉錄抑制因子,在Notch信號通路中起關鍵作用的轉錄調節因子,它識別并結合特定的DNA序列(GTGGGAA),這個序列位于Notch誘導基因的啟動子上。Notch的胞內區(the Intracel|uIar Domain of Notch,ICN)能通過它的RAM和ANK結構域與CBF-1相互作用,使轉錄激活即ICN的結合置換了SMRT輔阻礙物和與之結合的HDAC酶,從而解除了轉錄抑制。沒有NICD(ICN)存在時,Su(H)/CBFI能通過募集阻遏蛋白SMRT和組蛋白脫乙酰酶(HDAC)抑制基因轉錄。(CSL[CBF-1(C-promoter binding protein-1),Su(H)(Suppressor of Hairless) ,Lag1],它們是Notch信號在核內活化的轉錄因子,CBF-1、Su(H)、Lag1是這個蛋白在哺乳動物、果蠅、線蟲的不同名稱。)(CSL= CBF-1/Su(H)/Lag1)。