Notch信号通路示意图生成器
描述你需要的图，就能得到两个细胞之间带标注的Notch信号通路：配体、Notch受体、S2与S3切割、进入细胞核的NICD，以及启动HES、HEY基因的CSL（RBPJ）。
Notch信号通路示意图示例
以下是四条Notch通路提示词的实际生成图：全标注通路、五个标注的简明概览、内耳中的侧向抑制和空白填图版。点击即可载入提示词并修改。
两个细胞相接触，受体被切两刀
从发送细胞往下读，一直读到细胞核。
- 1
DLL1 → Notch受体
发送细胞的配体与接收细胞的Notch受体结合。
- 2
配体胞吞
发送细胞把结合的配体拉进胞内，同时拉动Notch。
- 3
S2、S3切割
ADAM10在膜外侧切一刀，γ-分泌酶再在膜内切一刀。
- 4
NICD、CSL、MAML
NICD入核，与CSL、MAML一起启动HES1、HEY1。
留住Delta的细胞成为毛细胞
从左边的细胞A读到右边的细胞B。
- 1
A的Delta → B的Notch
Delta高的细胞A激活相邻细胞B的Notch。
- 2
NICD → HES1
细胞B中释放的NICD启动HES1。
- 3
HES1与Delta基因
HES1压低B自身的Delta，两个细胞的差距越拉越大。
什么是Notch信号通路？
Notch信号通路是一条依赖细胞直接接触的通路：一个细胞上的Delta样或Jagged配体与相邻细胞的Notch受体结合后，ADAM10和γ-分泌酶依次切割受体，释放出的胞内结构域（NICD）进入细胞核，与CSL（RBPJ）和MAML一起启动HES、HEY基因。信号由受体片段本身携带，中间没有激酶级联，也没有第二信使。
要点
- 哺乳动物有4种Notch受体和5种经典配体。NOTCH1～4由Delta样配体DLL1、DLL4和Jagged配体JAG1、JAG2激活；DLL3主要通过顺式抑制起作用，而不是激活Notch。
- Notch要被切三次。新合成的受体在高尔基体中被弗林蛋白酶在S1位点切开，成为成熟的异二聚体；配体结合后，ADAM10在紧贴膜外的S2位点切割，以早老素为催化亚基的γ-分泌酶再在膜内的S3位点切割，释放NICD。
- 配体必须把受体“拉开”。光有结合还不够：泛素连接酶Mindbomb或Neuralized给结合的配体打上标记，发送细胞通过胞吞把它拉进去，这股拉力打开受体的负调控区，ADAM10才够得着S2位点。
- CSL（RBPJ）是一个开关。没有NICD时，它与共抑制因子和组蛋白去乙酰化酶一起占据靶基因；NICD到来后把它们挤走，招募MAML和p300等组蛋白乙酰转移酶，启动HES1、HES5、HEY基因和MYC。
- 每一次信号都很短暂。CDK8磷酸化NICD的PEST结构域，泛素连接酶FBXW7随即将它标记降解，通路复位；阻止这一过程的PEST或FBXW7突变在T细胞急性淋巴细胞白血病中很常见。
Notch信号通路示意图生成器怎么用？
描述示意图
说明用途和详细程度：两个细胞之间的完整通路、简明概览，或相邻细胞之间的侧向抑制。一句话就够。
选择风格
默认是干净的扁平教科书画风，白底、直箭头、直引线标注。也可以换成水彩、墨线、3D 等其他风格。
调整并导出
结果会进入你的工作区，可以局部重绘、在画布上直接改标注文字、放大并高清导出。
Notch信号通路的组成及作用
带标注的Notch通路图通常要画出的分子，按信号经过的先后排列。除非你要求更精简的标注，这就是默认的标注集。
| 组成 | 作用 | 画在哪里 |
|---|---|---|
| DSL配体（DLL1、DLL4、JAG1、JAG2） | 跨膜配体，与相邻细胞上的Notch结合 | 发送细胞的细胞膜上，朝向细胞间隙 |
| Mindbomb或Neuralized | 泛素连接酶，给结合的配体打上胞吞标记，胞吞产生拉力作用于受体 | 发送细胞内，配体末端 |
| Notch受体（NOTCH1～4） | 单次跨膜受体，经弗林蛋白酶S1切割后成为异二聚体 | 贯穿接收细胞的细胞膜 |
| Fringe | 高尔基体中的糖基转移酶，延长Notch EGF重复序列上的O-岩藻糖，使其更偏向响应Delta而非Jagged | 接收细胞的高尔基体（可省略） |
| ADAM10（S2切割） | 金属蛋白酶，拉力暴露S2位点后切下胞外结构域，留下NEXT | 紧贴接收细胞膜的外侧 |
| γ-分泌酶（S3切割） | 由早老素、呆蛋白（nicastrin）、PEN-2和APH-1组成的膜内蛋白酶，切割NEXT、释放NICD | 脂双层内部 |
| NICD | Notch胞内结构域，本身就是进入细胞核的信号 | 从细胞膜穿过细胞质指向细胞核的箭头 |
| CSL（RBPJ）与共抑制因子 | DNA结合蛋白，没有NICD时让靶基因保持关闭 | 细胞核内的DNA上 |
| MAML（Mastermind样蛋白） | NICD和CSL招募的共激活因子，带来p300 | 叠在DNA上的NICD和CSL之上 |
| HES、HEY基因 | 主要靶基因，编码执行Notch效应的转录抑制因子 | 复合物下方，图的最底部 |
要求画多少，取决于课程层次。入门只需配体、受体、NICD和靶基因；细胞生物学课程加上ADAM10、γ-分泌酶、CSL（RBPJ）和MAML；进阶课程再加弗林蛋白酶、Fringe和Mindbomb。关于S2切割酶，文献说法不一：试管中ADAM17也能切割Notch，但活细胞中由配体引发的切割依赖ADAM10。
Notch信号通路和Wnt信号通路有什么区别？
Notch通路需要细胞直接接触：固定在膜上的配体引发相邻细胞受体的切割，受体片段本身进入细胞核；而经典Wnt通路使用分泌型配体，让β-连环蛋白免于被降解复合物破坏。两者都在发育和干细胞中决定细胞命运，也都在癌症中出错。
| Notch信号通路 | Wnt信号通路（经典途径） | |
|---|---|---|
| 配体 | 膜结合的DSL配体：DLL1、DLL4、JAG1、JAG2 | 分泌型、经脂质修饰的WNT糖蛋白，人类有19种 |
| 作用范围 | 依赖接触（近分泌）：只作用于相互接触的细胞 | 近程和远程均可，在来源周围形成浓度梯度 |
| 受体 | NOTCH1～4，单次跨膜 | 10种Frizzled受体之一，加共受体LRP5/6 |
| 信号怎么传 | 蛋白水解：ADAM10切S2，γ-分泌酶切S3 | 降解复合物（APC、Axin、GSK3、CK1）被关闭 |
| 进入细胞核的信使 | NICD，受体的一段 | β-连环蛋白，一种免于降解的细胞质蛋白 |
| 核内搭档 | CSL（RBPJ）和MAML | TCF/LEF |
| 关闭状态 | CSL（RBPJ）与共抑制因子一起抑制靶基因 | β-连环蛋白被磷酸化后由蛋白酶体降解 |
| 代表性癌症 | 超过50%的T-ALL存在NOTCH1突变 | 约90%的散发性结直肠癌存在Wnt通路突变 |
画Notch时让两个细胞相互接触、配体固定在一侧的膜上；画Wnt时让配体游离在细胞间隙里。两条通路存在交叉对话（NICD也能作用于Wnt通路），但核内搭档不要混淆：Notch是CSL，Wnt是TCF/LEF。
Notch信号通路图用在哪里？
Notch通路图用于细胞生物学和发育生物学教学、考前复习，以及干细胞、血管和肿瘤研究中的示意图。详细程度因对象而异：入门课标四个名称，研究生课程则要画出每一次切割和每个辅因子。
细胞生物学课程
讲细胞间通讯的幻灯片，把Notch和Wnt、Hedgehog、TGF-β放在一起比较：膜结合配体、靠蛋白水解激活、受体片段充当转录共激活因子。
发育生物学
侧向抑制的示意图（内耳的毛细胞与支持细胞、生长中血管的尖端细胞与柄细胞），以及体节形成图：Notch活性的周期性脉冲划出每一个新体节。
肿瘤与血液学
展示T-ALL中NOTCH1激活突变、FBXW7缺失，以及作用于该通路的药物，从γ-分泌酶抑制剂到小细胞肺癌中靶向DLL3的抗体。
科研配图与基金申请
在通路上直接标出突变、敲除或抑制剂的作用位置：ADAM10、γ-分泌酶、CSL（RBPJ）或MAML。
关于Notch信号通路的常见问题
带标注的Notch信号通路图应该包括哪些内容？
标准内容包括带DSL配体（Delta样或Jagged）的发送细胞、带Notch受体的接收细胞、ADAM10的S2切割、γ-分泌酶的S3切割、释放出的NICD，以及细胞核内的CSL（RBPJ）、MAML和HES/HEY靶基因。很多图还会画出高尔基体中弗林蛋白酶的S1切割，以及NICD到来之前与CSL结合的共抑制因子。
Notch信号传递分哪几步？
分五步：一个细胞上的配体与相邻细胞的Notch结合；发送细胞通过胞吞把配体拉进去；ADAM10在S2切割Notch；γ-分泌酶在膜内的S3再切一次；NICD进入细胞核，与CSL（RBPJ）和MAML结合，启动靶基因。在此之前，新合成的受体已在高尔基体中被弗林蛋白酶在S1切过一次。
γ-分泌酶在Notch通路中起什么作用？
γ-分泌酶在膜内完成最后一次切割S3，把NICD从ADAM10留下的残段上释放出来。它是由四部分组成的复合物（催化亚基早老素1或2，加上呆蛋白、PEN-2和APH-1），同样切割与阿尔茨海默病有关的淀粉样前体蛋白。
Notch通路中的侧向抑制是什么？
侧向抑制是把一群原本相同的细胞分成两种命运的机制：某个细胞多表达一点Delta，就会激活邻居的Notch，Notch信号又压低邻居自身的Delta，差距越拉越大，最后第一个细胞走一种命运，周围细胞走另一种。内耳中每个毛细胞被支持细胞包围，就是这样形成的。
Notch的顺式抑制是什么？
顺式抑制是指Notch被本细胞的配体阻断：同一细胞膜上的Delta或Jagged与受体结合，使它无法再响应邻居的配体。DLL3似乎只以这种方式起作用；顺式抑制与反式激活配合，把细胞推向明确的发送状态或接收状态。
Fringe对Notch有什么作用？
Fringe酶（Lunatic、Manic和Radical Fringe）在高尔基体中延长Notch EGF重复序列上的O-岩藻糖糖链，使NOTCH1对Delta样配体的响应强于对Jagged。这种修饰只是微调信号，受体成熟并不需要它。
Notch信号通路和癌症有什么关系？
超过50%的T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）带有NOTCH1激活突变，多集中在让受体无需配体就能激活的异二聚化结构域，以及阻止NICD降解的PEST结构域。而在鳞状细胞癌等其他组织中，Notch反而起抑癌作用。
γ-分泌酶抑制剂有什么用途？
γ-分泌酶抑制剂（GSI）阻断S3切割，从而关闭Notch信号；2023年11月，FDA批准其中的nirogacestat用于治疗进展期硬纤维瘤（韧带样瘤）。早期在T-ALL中进行的GSI试验因严重腹泻而中止：肠黏膜依赖Notch，而且这种酶除了Notch还有很多其他底物。
和普通的AI绘图工具有什么不同？
内置了学科层面的要求。每张图都被要求把通路从上到下排列（发送细胞、接收细胞、切割、细胞核），激活用箭头、抑制用平头线表示，每个标注按教科书写法拼写准确。打印前请对照你的教材核对术语，在画布上可以就地修改任何标注。
生成的图可以用于教学或发表吗？
可以，生成的图归你所有，可用于练习册、演示文稿、讲义、学位论文和期刊论文。视模型不同，最高可导出 4K 高分辨率位图。
生成后还能修改标注吗？
可以。结果会在画布工作区打开，图上的标注是可识别的，改字、翻译、移动引线、局部重画或换色都不需要重新生成整张图。
资料来源
- Signaling by NOTCH1 — pathway R-HSA-1980143 — Reactome
- Notch signaling pathway — KEGG PATHWAY hsa04330 — KEGG
- Notch signaling pathway: architecture, disease, and therapeutics (Zhou et al., 2022) — Signal Transduction and Targeted Therapy
- FDA approves nirogacestat for desmoid tumors (2023) — U.S. Food and Drug Administration
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