与NOTCH1类似，NOTCH3是由在相邻细胞上trans表达的delta-like和jagged配体(DLL/JAG)激活的。NOTCH3的激活引发了NOTCH3的切割，首先是S2切割位点的ADAM10，然后是S3切割位点的gamma-secretase，导致NOTCH3胞内结构域NICD3释放到细胞质中。NICD3随后被转运到细胞核，在细胞核中起转录调节作用。NOTCH3的表达模式比NOTCH1和NOTCH2的表达模式更受限制，NOTCH3主要在血管平滑肌细胞、淋巴细胞和神经系统中表达(Bellavia et al. 2008)。根据对Notch3敲除小鼠的研究，Notch3对胚胎发育或生育不是必需的(Krebs et al. 2003)。

种系功能获得NOTCH3突变是CADASIL综合征——伴有皮层下梗死和脑白质病变的脑常染色体显性动脉病的潜在原因。CADASIL的特征是动脉壁血管平滑肌细胞的变性和丢失，使患者容易发生早期中风(Storkebaum等，2011)。NOTCH3至少部分通过诱导CFLAR (c FLIP)来促进血管平滑肌细胞的存活，CFLAR是FASLG激活死亡受体信号的抑制剂。NOTCH3介导CFLAR上调的机制尚不清楚;它独立于NOTCH3共激活复合物，并涉及RAS/RAF/MAPK通路的未阐明的串扰(Wang et al. 2002)。

在大鼠脑中，NOTCH3和NOTCH1表达于成年神经发生部位，如齿状回(Irvin et al. 2001)。与NOTCH1类似，NOTCH3可促进大鼠成年海马衍生的多能神经元祖细胞向星形胶质细胞分化(Tanigaki et al. 2001)。NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3及其配体DLL1在小鼠胚胎神经管神经上皮前体细胞中表达。它们共同抑制神经上皮前体细胞的神经元分化。小鼠神经上皮前体中NOTCH3的表达是由生长因子BMP2、FGF2、Xenopus TGF beta5(与TGFB1、LIF和NTF3同源)刺激的(Faux et al. 2001)。

在小鼠端脑中，NOTCH3与NOTCH1相似，可促进径向胶质细胞和神经元祖细胞表型。这至少部分归因于NOTCH介导的rbpj依赖和hes5依赖的转录激活(Dang et al. 2006)。

在小鼠脊髓中，Notch3参与神经元的分化和成熟。Notch3敲除小鼠脊髓中成熟抑制性中间神经元数量减少，这可能与慢性疼痛有关(Rusanescu和Mao 2014)。

在乳腺癌中有报道NOTCH3扩增，NOTCH3可促进ERBB2阴性乳腺癌细胞的增殖和存活(Yamaguchi et al. 2008)，在卵巢癌中也有报道(Park et al. 2006)。NOTCH3信号通路参与TGF β (TGFB1)信号诱导的上皮间质转化(EMT) (Ohashi et al. 2011, Liu et al. 2014)

NOTCH3间接促进调节性T细胞(treg)的发育。NOTCH3信号激活前tcr依赖和PKC-theta (PRKCQ)依赖的NF-kappaB (NFKB)激活，导致FOXP3表达的诱导(Barbarulo et al. 2011)。NOTCH3和pre-TCR信号通路的缺失有助于白血病和淋巴瘤的发展(Bellavia等人2000年，Bellavia等人2002年)。