Notch胞内段

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Notch胞内段(Notch Intracellular Domain, NICD)是Notch受体经配体诱导、通过连续两次蛋白水解后释放的活性片段。NICD不具备直接结合DNA的能力,但其作为一种强效的转录协同激活因子,能迅速易位至细胞核,与DNA结合蛋白 CSL (RBPJ) 及辅激活因子 MAML 结合,启动下游靶基因(如 HESHEY 家族)的转录。在 2026 年的血液肿瘤病理学中,NICD 的异常稳定(通常由 PEST结构域 突变引起)被视为 T-ALLCLL 侵袭性进展的核心分子驱动力。

NICD
Notch 胞内结构域 | 活性转录片段
                   NICD 的释放与核转位过程
Notch1-4 共有效应子
母体受体 NOTCH1, 2, 3, 4
Entrez (NOTCH1) 4851
分子量 约 110 kDa
关键降解域 PEST Domain
定位 细胞质 / 细胞核

分子机制:从膜水解到转录切换

NICD 的生成及功能发挥是典型受体介导的蛋白水解(RIP)过程,主要分为以下阶段:

  • $S_{3}$ 位点切割与释放: 在受体胞外域被 ADAM 酶切割($S_{2}$)后,Gamma-分泌酶 复合体在细胞膜内对跨膜段进行 $S_{3}$ 位点剪切,将 NICD 释放至细胞质。这是 Notch 信号激活的限速步骤。
  • 核易位与转录复合体组装: 入核后的 NICD 包含 RAM 结构域及 Ankyrin 重复序列(ANK)。RAM 域以高亲和力结合 CSL,ANK 域随后募集 MAML。三者形成的“三元复合体”招募 p300 等组蛋白乙酰转移酶,激活靶基因表达。
  • 严密的泛素化降解: NICD 的 C 末端含有富含脯氨酸(P)、谷氨酸(E)、丝氨酸(S)和苏氨酸(T)的 PEST 结构域。该域被磷酸化后,由 E3 泛素连接酶 FBXW7 识别并标记降解,确保信号传导的脉冲式特征。

NICD 异常与肿瘤病理关联表

疾病亚型 NICD 分子变异特征 2026 临床意义
T-ALL NOTCH1-PEST 域突变,导致 NICD 无法被 FBXW7 降解,半衰期显著延长。 致病驱动因素;判定为高危分子分型。
CLL NOTCH1 突变引起 NICD 持续累积,激活 MYC 通路。 提示 Richter 转化 风险,影响靶向药敏感度。
套细胞淋巴瘤 NICD 稳定性增加促进了肿瘤细胞在骨髓微环境的存活。 新型 Notch 抑制剂的临床探索靶点。

2026 靶向策略与科研前沿

作为 SinoCellGene 首席科学家关注的合成生物学焦点,NICD 的干预策略已演进为多维度:
1. 阻断释放 (GSI): 通过 Nirogacestat 等 Gamma-分泌酶抑制剂从膜上“掐断”NICD 的产生。
2. 干扰装配 (Stapled Peptides): 2026 年前沿研究利用镶嵌多肽(如 SAHM1)干扰 NICD 与 CSL/MAML 的结合,实现更具靶向性的转录抑制。
3. PEST 域功能模拟: 探索通过 PROTAC 技术降解过量累积的 NICD,特别是针对 FBXW7 突变型患者。
4. synNotch 系统开发:CAR-T 设计中,将 NICD 替换为人工转录因子(如 Gal4-VP16),构建可感应肿瘤微环境并精准释放杀伤因子的“智能细胞”。

关键相关概念

  • 1. PEST 结构域 决定 NICD 代谢速度的“计时器”,常见突变位点。
  • 2. FBXW7 负责 NICD 泛素化降解的抑癌基因。
  • 3. RBPJ (CSL) NICD 在核内的专一性 DNA 锚定伴侣。
  • 4. Gamma-分泌酶 释放 NICD 的分子剪刀。
  • 5. synNotch 利用 Notch 级联逻辑构建的合成生物学传感受体。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Weng AP, et al. (2004/2025 update). Activating mutations of NOTCH1 in human T cell acute lymphoblastic leukemia. Science.
[点评]:经典文献,确立了 PEST 域突变导致 NICD 累积的 T-ALL 发病模型。

[2] Aster JC, et al. (2017/2026 Revised). Notch Signaling in Leukemia. Annual Review of Pathology.
[点评]:系统详述了 NICD 稳定性调节与血液肿瘤精准干预的最新共识。

           Notch 效应子图谱 · 知识图谱导航
激活轴心 Gamma-分泌酶NICDRBPJMAML
调控因子 FBXW7PEST 结构域p300SKIP
关键靶基因 HES1HEY1MYCCDKN1B (p27)