COUP-TFI specifies the medial entorhinal cortex identity and induces differential cell adhesion to determine the integrity of its boundary with neocortex｜中央研究院 細胞與個體生物學研究所

幹細胞具有不斷分裂、產生新細胞的能力，但它們需要一個特殊的環境，才能維持正常功能。這個環境就像幹細胞的「家」。究竟細胞如何決定誰來照顧幹細胞，誰來幫助幹細胞的後代成熟？我們利用果蠅卵巢進行研究，發現Notch和Hedgehog兩種細胞訊號的互相對抗，是決定這些細胞命運的關鍵。這項研究最重要的突破，是發現一套由三種酵素共同合作的蛋白質清除機制，稱為「E2–E3–E3泛素化系統」。 過去已知，細胞通常透過E2和E3兩類酵素合作，替不需要的蛋白質貼上「銷毀標籤」。但我們發現，Notch訊號會啟動E2酵素Ubc10，使它與兩種不同的E3酵素Ari-1和Cul3組成特殊的合作團隊，共同標記並清除Hedgehog訊號中的關鍵蛋白Ci，進而關閉Hedgehog訊號，讓細胞轉變成照顧幹細胞的支持細胞。這是首次在活體中證明，兩種E3酵素可以透過合作的方式，參與幹細胞生長環境的建立。 更有趣的是，我們也在人類細胞中發現類似的蛋白質組合，顯示這套機制可能廣泛存在於不同生物中，為了解細胞如何決定命運提供了新的方向。