Jalur persinyalan Notch
Jalur pensinyalan Notchadalah sistempensinyalan selyang sangatlestariyang ada pada sebagian besar hewan.[1]Mamalia memiliki empat reseptor Notch yang berbeda yaituNOTCH1,NOTCH2,NOTCH3,danNOTCH4.[2]Reseptor Notch adalah proteinreseptor transmembrantunggal. Reseptor merupakanhetero-oligomer yangterdiri dari bagianekstraseluleryang besar, yang berasosiasi dalam interaksinon-kovalen yangbergantung padakalsiumdengan bagian yang lebih kecil dari protein notch yang terdiri dari wilayah ekstraseluler pendek, satu transmembran, dan wilayahintraselulerkecil.[3]
Pensinyalan Notch mendorong pensinyalan proliferatif selamaneurogenesis,dan aktivitasnya dihambat olehNumbuntuk mempromosikan diferensiasi saraf. Jalur ini memainkan peran utama dalam regulasi perkembangan embrio.
Penemuan
[sunting|sunting sumber]Pada 1914, John S. Dexter memperhatikan munculnya takik pada sayap lalat buahDrosophila melanogaster.Alelgen diidentifikasi pada 1917 oleh ahli biologi evolusioner AmerikaThomas Hunt Morgan.[4][5]Analisis molekuler dan pengurutannya dilakukan secara independen pada 1980-an olehSpyros Artavanis-TsakonasdanMichael W. Young.[6][7]Alel dari dua genC. elegansNotchdiidentifikasi berdasarkan fenotipe perkembangan:lin-12[8]danglp-1.[9][10]Kloning dan urutan parsiallin-12dilaporkan bersamaan denganDrosophilaNotcholeh Iva Greenwald.[11]
Mekanisme aksi
[sunting|sunting sumber]Protein Notchmembentang dimembran sel,dengan sebagian di dalam dan sebagian di luar. Proteinliganyang mengikat domain ekstraseluler menginduksi pembelahan proteolitik dan pelepasan domain intraseluler, yang memasukiinti seluntuk memodifikasiekspresi gen.[12]
Model pembelahan pertama kali diusulkan pada 1993 berdasarkan penelitian yang dilakukan denganDrosophilaNotchdanC. eleganslin-12,[13][14]diinformasikan oleh mutasi onkogenik pertama yang mempengaruhi genNotchmanusia.[15]Bukti yang meyakinkan untuk model ini diberikan pada 1998 oleh analisis in vivo diDrosophilaoleh Gary Struhl[16]dan dalam kultur sel oleh Raphael Kopan.[17]Meskipun model ini pada awalnya diperdebatkan,[18]bukti yang mendukung model tersebut tidak dapat disangkal pada 2001.[19][20]
Reseptor ini biasanya dipicu melalui kontak langsung sel-ke-sel, di mana protein transmembran dari sel-sel yang bersentuhan langsung membentuk ligan yang mengikat reseptor notch. Pengikatan Notch memungkinkan kelompok sel untuk mengatur diri mereka sendiri sedemikian rupa sehingga, jika satu sel mengekspresikan sifat yang diberikan, hal ini dapat dimatikan pada sel tetangga oleh sinyal notch antar sel. Dengan cara ini, kelompok-kelompok sel saling mempengaruhi satu sama lain untuk membuat struktur yang besar. Dengan demikian, mekanisme penghambatan lateral adalah kunci untuk pensinyalan Notch.lin-12danNotchmemediasi keputusan nasib sel biner, dan penghambatan lateral melibatkan mekanisme umpan balik untuk memperkuat perbedaan awal.[21]
Kaskade Notch terdiri dari ligan Notch dan Notch, serta protein intraseluler yang mentransmisikan sinyal notch ke inti sel. Keluarga reseptor Notch/Lin-12/Glp-1[22]ditemukan terlibat dalam spesifikasi nasib sel selama perkembangan padaDrosophiladanC. elegans.[23]
Referensi
[sunting|sunting sumber]- ^Artavanis-Tsakonas S, Rand MD, Lake RJ (Apr 1999). "Notch signaling: cell fate control and signal integration in development".Science.284(5415): 770–6.Bibcode:1999Sci...284..770A.doi:10.1126/science.284.5415.770.PMID10221902.
- ^Kumar R, Juillerat-Jeanneret L, Golshayan D (April 2016)."Notch Antagonists: Potential Modulators of Cancer and Inflammatory Diseases".J Med Chem.59(17): 7719–37.doi:10.1021/acs.jmedchem.5b01516.PMID27045975.
- ^Brou C, Logeat F, Gupta N, Bessia C, LeBail O, Doedens JR, Cumano A, Roux P, Black RA, Israël A (Feb 2000). "A novel proteolytic cleavage involved in Notch signaling: the role of the disintegrin-metalloprotease TACE".Molecular Cell.5(2): 207–16.doi:10.1016/S1097-2765(00)80417-7.PMID10882063.
- ^Morgan, Thomas Hunt(1917)."The theory of the gene".The American Naturalist.51(609): 513–544.doi:10.1086/279629.
- ^Morgan, Thomas (1928).The theory of the gene(edisi ke-revised). Yale University Press. hlm. 77–81.ISBN978-0-8240-1384-4.
- ^Wharton KA, Johansen KM, Xu T, Artavanis-Tsakonas S (Dec 1985). "Nucleotide sequence from the neurogenic locus notch implies a gene product that shares homology with proteins containing EGF-like repeats".Cell.43(3 Pt 2): 567–81.doi:10.1016/0092-8674(85)90229-6.PMID3935325.
- ^Kidd S, Kelley MR, Young MW (Sep 1986)."Sequence of the notch locus of Drosophila melanogaster: relationship of the encoded protein to mammalian clotting and growth factors".Molecular and Cellular Biology.6(9): 3094–108.doi:10.1128/mcb.6.9.3094.PMC367044 .PMID3097517.
- ^Greenwald, Iva S.; Sternberg, Paul W.; Robert Horvitz, H. (September 1983). "The lin-12 locus specifies cell fates in caenorhabditis elegans".Cell.34(2): 435–444.doi:10.1016/0092-8674(83)90377-x.PMID6616618.
- ^Austin, Judithe; Kimble, Judith (November 1987). "glp-1 Is required in the germ line for regulation of the decision between mitosis and meiosis in C. elegans".Cell.51(4): 589–599.doi:10.1016/0092-8674(87)90128-0.PMID3677168.
- ^Priess JR, Schnabel H, Schnabel R (Nov 1987). "The glp-1 locus and cellular interactions in early C. elegans embryos".Cell.51(4): 601–11.doi:10.1016/0092-8674(87)90129-2.PMID3677169.
- ^Greenwald I (Dec 1985). "lin-12, a nematode homeotic gene, is homologous to a set of mammalian proteins that includes epidermal growth factor".Cell.43(3 Pt 2): 583–90.doi:10.1016/0092-8674(85)90230-2.PMID3000611.
- ^Oswald F, Täuber B, Dobner T, Bourteele S, Kostezka U, Adler G, Liptay S, Schmid RM (Nov 2001)."p300 acts as a transcriptional coactivator for mammalian Notch-1".Molecular and Cellular Biology.21(22): 7761–74.doi:10.1128/MCB.21.22.7761-7774.2001.PMC99946 .PMID11604511.
- ^Lieber T, Kidd S, Alcamo E, Corbin V, Young MW (Oct 1993). "Antineurogenic phenotypes induced by truncated Notch proteins indicate a role in signal transduction and may point to a novel function for Notch in nuclei".Genes & Development.7(10): 1949–65.doi:10.1101/gad.7.10.1949.PMID8406001.
- ^Struhl G, Fitzgerald K, Greenwald I (Jul 1993). "Intrinsic activity of the Lin-12 and Notch intracellular domains in vivo".Cell.74(2): 331–45.doi:10.1016/0092-8674(93)90424-O.PMID8343960.
- ^Ellisen LW, Bird J, West DC, Soreng AL, Reynolds TC, Smith SD, Sklar J (Aug 1991). "TAN-1, the human homolog of the Drosophila notch gene, is broken by chromosomal translocations in T lymphoblastic neoplasms".Cell.66(4): 649–61.doi:10.1016/0092-8674(91)90111-B.PMID1831692.
- ^Struhl G, Adachi A (May 1998). "Nuclear access and action of notch in vivo".Cell.93(4): 649–60.doi:10.1016/S0092-8674(00)81193-9.PMID9604939.
- ^Schroeter EH, Kisslinger JA, Kopan R (May 1998). "Notch-1 signalling requires ligand-induced proteolytic release of intracellular domain".Nature.393(6683): 382–6.Bibcode:1998Natur.393..382S.doi:10.1038/30756.PMID9620803.
- ^Artavanis-Tsakonas S, Rand MD, Lake RJ (Apr 1999). "Notch signaling: cell fate control and signal integration in development".Science.284(5415): 770–6.Bibcode:1999Sci...284..770A.doi:10.1126/science.284.5415.770.PMID10221902.
- ^Greenwald I (Jul 2012)."Notch and the awesome power of genetics".Genetics.191(3): 655–69.doi:10.1534/genetics.112.141812.PMC3389966 .PMID22785620.
- ^Struhl G, Greenwald I (Jan 2001)."Presenilin-mediated transmembrane cleavage is required for Notch signal transduction in Drosophila".Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.98(1): 229–34.Bibcode:2001PNAS...98..229S.doi:10.1073/pnas.98.1.229.PMC14573 .PMID11134525.
- ^Greenwald I (Jul 2012)."Notch and the awesome power of genetics".Genetics.191(3): 655–69.doi:10.1534/genetics.112.141812.PMC3389966 .PMID22785620.
- ^Artavanis-Tsakonas S, Matsuno K, Fortini ME (Apr 1995). "Notch signaling".Science.268(5208): 225–32.Bibcode:1995Sci...268..225A.doi:10.1126/science.7716513.PMID7716513.
- ^Singson A, Mercer KB, L'Hernault SW (Apr 1998). "The C. elegans spe-9 gene encodes a sperm transmembrane protein that contains EGF-like repeats and is required for fertilization".Cell.93(1): 71–9.doi:10.1016/S0092-8674(00)81147-2.PMID9546393.