La proteina Notch si trova come un innesco che penetra nella membrana cellulare, con una parte interna e una parte esterna. Quando le proteine si legano alla parte esterna causano il rilascio di una parte della parte interna, che in genere si dirige verso il nucleo della cellula per alterare l'espressione genica. Il gene Notch appartiene a una famiglia di geni omeotici simili al fattore di crescita epidermico (EGF), che codificano proteine transmembrana con un numero variabile di ripetizioni EGF-like ricche di cisteina nella regione extracellulare. Nei mammiferi sono stati descritti quattro geni notch: Notch1, Notch2, Notch3 e Notch4(Int3), che sono stati coinvolti nel differenziamento del sistema nervoso e di altre strutture. Le proteine EGF-like Delta e Serrate sono state identificate come ligandi di Notch1.
La segnalazione di Notch è importante nello sviluppo embrionale e promuove la sopravvivenza e la proliferazione delle cellule staminali. Questo potrebbe avere implicazioni positive per il recupero funzionale da ictus e malattie neurodegenerative. La segnalazione è spesso repressa in molti tumori e la segnalazione Notch difettosa è implicata in molte malattie, tra cui la T-ALL (leucemia linfoblastica acuta a cellule T), la CADASIL (arteriopatia autosomica dominante cerebrale con infarti sottocorticali e leucoencefalopatia), la SM (sclerosi multipla), la tetralogia di Fallot, la sindrome di Alagille e una miriade di altri stati patologici.
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