La protéine Notch se présente comme une gâchette pénétrant la membrane cellulaire, avec une partie à l'intérieur et une partie à l'extérieur. En se liant à la partie extérieure, les protéines provoquent la libération d'une partie de la partie intérieure, qui se rend généralement jusqu'au noyau de la cellule pour modifier l'expression des gènes. Le gène Notch appartient à une famille de gènes homéotiques similaires au facteur de croissance épidermique (EGF), qui codent pour des protéines transmembranaires avec un nombre variable de répétitions riches en cystéine similaires à l'EGF dans la région extracellulaire. Quatre gènes notch ont été décrits chez les mammifères : Notch1, Notch2, Notch3 et Notch4(Int3), qui ont été impliqués dans la différenciation du système nerveux et d'autres structures. Les protéines Delta et Serrate, proches de l'EGF, ont été identifiées comme des ligands de Notch1.
La signalisation Notch est importante dans le développement embryonnaire et favorise la survie et la prolifération des cellules souches. Cela pourrait avoir des implications positives pour la récupération fonctionnelle à la suite d'un accident vasculaire cérébral et de maladies neurodégénératives. La signalisation est souvent réprimée dans de nombreux cancers, et une signalisation Notch défectueuse est impliquée dans de nombreuses maladies, notamment la T-ALL (leucémie lymphoblastique aiguë à cellules T), CADASIL (artériopathie cérébrale autosomique dominante avec infarctus sous-corticaux et leucoencéphalopathie), la SEP (sclérose en plaques), la tétralogie de Fallot, le syndrome d'Alagille et une myriade d'autres états pathologiques.
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