Arp6 及 H2Av 在果蠅外感覺器官分佈及發育的功能

神經新生在發育過程是受到精密的基因轉錄調控。鹼螺旋-轉-螺旋型(bHLH)原神經蛋白是從果蠅到人類被高度保留的轉錄活化因子，並在神經發育過程中扮演關鍵的角色。在果蠅中，原神經蛋白Achaete(Ac)和Scute(Sc)會經由轉錄活化作用去促使外感覺器官的形成。我們實驗室先前的研究指出，肌動蛋白為細胞骨架中的主要成份，會在核內與Ac及Sc結合，並參與Ac和Sc的轉錄活化機制。除了肌動蛋白之外，我們最近發現了屬於肌動蛋白家族中的一員的肌動蛋白相關蛋白6(Arp6)，會在果蠅細胞中和Ac及Sc結合。Arp6從酵母菌到人類是被高度保留的；並從人類和酵母菌的報導中得知，Arp6主要是位在細胞核內。我們也發現只有Arp6會和原神經蛋白結合，然而其他的肌動蛋白相關蛋白Arp4、Arp5及Arp8，並不會和原神經蛋白結合。分析Arp6經由CRISPER/Cas9方法所造成的基因嵌入突變果蠅得知Arp6對於Ac在神經母細胞中及時的累積是很重要的。從酵母菌和植物的研究中指出，Arp6是SWR1染色質重組複合體的其中一員，對於在核小體中H2Av異體組蛋白的交換是很重要的。在這個計劃中，我們將探討Arp6是如何和H2Av及SWR1中具有ATPase活性的Domino一起作用，促使Ac自我調節而達到神經母細胞中有高量的Ac蛋白質的機制。在果蠅細胞中，我們發現Arp6會穩定Ac蛋白質。因此，我們也將會探討Arp6在調控原神經蛋白穩定性的機制中扮演什麼樣的角色。座落在果蠅背板上的外感覺器官，特別是微剛毛(microchaetae)，是被有秩序地排列成一個精準的圖樣。外感覺器官的排列是受到Notch訊號傳遞的調控:其傳送機制包含經由細胞與隔壁細胞接觸的短距離傳送Notch訊號，以及經由微突足(filopodia)調節的遠距離傳送Notch訊號兩種。在Arp6突變果蠅中，微剛毛的密度增加；因此，我們猜測Arp6對於是經由微突足所調節的遠距離側邊抑制是需要的。此外，Arp6對於形成受到Notch訊號傳遞所控制的翅膀邊緣形態是重要的。在此計劃中，我們也會探討Arp6和H2A在形成微突足以及在Notch訊號傳遞鏈中所參與的機制。

系統編號:PA10601-0184
原計畫編號:MOST104-2311-B182-004-MY3