Ruta de señalización Notch

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Zona de enlace con el ligando
en la NOTCH1 humana.

NOTCH es una proteína transmembranal que sirve como receptor de señales extracelulares y que participa en varias rutas de señalización durante el desarrollo animal, con el cometido principal de controlar los destinos celulares mediante la amplificación y consolidación de diferencias entre células adyacentes.[1]

Ruta[editar]

Para que NOTCH llegue a ser un receptor funcional en su futuro dominio extracelular, requiere que tras su síntesis sea objeto de un clivaje y se transforme en un heterodímero que posteriormente migre a la supeficie celular para convertirse en receptor maduro. Este primer clivaje de NOTCH sucede en el aparato de Golgi, y es realizado por la proteasa furina.[2] La activación de la ruta entonces requiere los siguientes pasos:

Notchccr.svg
  1. Hay una señal extracelular, normalmente la presencia de la proteína transmembranal Delta (ligando del receptor NOTCH), u otra proteína similar a Delta llamada Serrate. Téngase presente que, como normalmente los ligandos de NOTCH son proteínas transmembranales, su activación suele requerir contacto directo entre células.[3]
  2. Unión del ligando con el receptor, que depende de la glicosilación de un oligosacárido en NOTCH que altera su especificidad en cuanto a los ligandos.
  3. Activación del receptor NOTCH: esta activación consiste en que, en su dominio extracelular, la proteína es objeto de un segundo clivaje llevado a cabo por otra proteasa diferente.
  4. Se da un tercer clivaje en la cola citoplasmática de NOTCH, y es llevado a cabo por una proteasa intracelular. Esta cola clivada viaja al núcleo y se une a una proteína reguladora de genes, denominada CSL, que pasa de ser un represor transcripcional a un activador transcripcional, y activa entonces un set de genes de respuesta a NOTCH.
  5. Los genes activados bloquean la expresión de genes requeridos para la diferenciación celular (inhibición lateral), o bien hacen que se expresen ciertos genes para que células vecinas se comporten de manera similar. El resultado final depende del tejido.
Notch

Función[editar]

La señalización por medio de NOTCH está involucrada en el desarrollo de la mayoría de los tejidos, pero ha sido mayormente estudiada en la producción de células nerviosas en Drosophila, en un proceso conocido como inhibición lateral, en el que células con expresión NOTCH y Delta de un clúster empiezan a inhibirse unas a otras cuando Delta activa a NOTCH en algún lugar, y se empiezan a enviar señales inhibitorias a todas las células que estén expresando NOTCH. Se da así una competencia que consecuentemente disminuye la habilidad de las células para responder con la señal inhibitoria de Delta. Queda por último una única célula que envía una fuerte señal inhibitoria a sus vecinas, y no recibe señal a cambio. Ésa será entonces una célula neural rodeada de células epiteliales.[4]

Los procesos de inhibición lateral y diversificación celular que son iniciados por la expresión de genes proneurales y mediados por NOTCH han demostrado ser cruciales en la formación de patrones finos en una gran variedad de tejidos, tejidos en los que se requieren mezclas equilibradas de diferentes tipos celulares, y NOTCH permite en ese proceso que células individuales expresen un grupo de genes que indiquen a las células adyacentes que expresen un grupo diferente.[5]

Inhibición lateral

Referencias[editar]

  1. "Molecular Cell Biology". 4th edition. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. New York: W. H. Freeman; 2000.
  2. "The Cell: A Molecular Approach". 2nd edition. Cooper GM. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000.
  3. Oswald F, Täuber B, Dobner T, Bourteele S, Kostezka U, Adler G, Liptay S, Schmid RM (November 2001). «p300 acts as a transcriptional coactivator for mammalian notch-1». Mol. Cell. Biol. 21 (22):  pp. 7761–74. doi:10.1128/MCB.21.22.7761-7774.2001. PMID 11604511. 
  4. Madame Curie Bioscience Database [Internet]. Austin (TX): Landes Bioscience; 2000-.
  5. "Molecular Biology of the Cell". 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002.