Asymmetric Notch signaling promotes divergent fates in select cells throughout metazoan development. In the receiving cell, signaling results in cleavage of the Notch intracellular domain and its import into the nucleus, where it binds Suppressor of Hairless [Su(H)] to promote gene expression in conjunction with contextual cues in the surrounding DNA sequence. To investigate the nature of this contextual logic, we identify 1344 Su(H)-site containing regulatory belts that are conserved across the Drosophila genus. Each Su(H)-type regulatory belt (SUH-RB) is a 0.6–1.0 kb chain of conservation peaks consistent with a transcriptional enhancer or core promoter. These regulatory belts contain one or more canonical binding sites for Su(H) along with ~15–30 other binding sites. SUH-RBs are densely clustered in certain chromosomal regions such as the E(spl)-complex, the Wnt gene complex, and genes encoding Notch receptor ligands (Delta and Serrate). SUH-RBs overlap most known Su(H)/Notch-target enhancers and others, including non-embryonic enhancers that are not identified by embryonic ChIP-seq peaks. Thus, SUH-RBs overcome the stage-specific nature of embryonic ChIP-seq peaks and suggest a pervasive role for contextual tissue-specific pioneer and/or enhancer-licensing factors. SUH-RBs also delineate false positive ChIP-seq peaks, which do not overlap SUH-RBs, are missing even the weakest Su(H)-binding sequences, and have the shortest ChIP peak widths. Last, we characterize several novel enhancers including Su(H)-dependent enhancers at Notch and Delta, intestinal enhancers at A2bp1 and hedgehog, and distinct enhancers at roughest, E2f1, and escargot.

The transcription factor Suppressor of Hairless and its co-activator, the Notch intracellular domain, are polyglutamine (pQ)-rich factors that target enhancer elements and interact with other locally-bound pQ-rich factors. To understand the functional repertoire of such enhancers, we identify conserved regulatory belts with binding sites for the pQ-rich effectors of both Notch and BMP/Dpp signaling, and the pQ-deficient tissue selectors Apterous (Ap), Scalloped (Sd), and Vestigial (Vg). We find that the densest such binding site cluster in the genome is located in the BMP-inducible nab locus, a homolog of the vertebrate transcriptional co-factors NAB1/NAB2. We report three major findings. First, we find that this nab regulatory belt is a novel enhancer driving dorsal wing margin expression in regions of peak phosphorylated-Mad in wing imaginal discs. Second, we show that Ap is developmentally required to license the nab dorsal wing margin enhancer (DWME) to read-out Notch signaling in the dorsal wing compartment. Third, we find that the nab DWME is embedded in a complex of intronic enhancers, including a wing quadrant enhancer, a proximal wing disc enhancer, and a larval brain enhancer. This enhancer complex coordinates global nab expression via both tissue-specific activation and inter-enhancer silencing. We suggest that DWME integration of BMP signaling maintains nab expression in proliferating margin descendants that have divided away from Notch-Delta boundary signaling. As such, uniform expression of genes like nab and vestigial in proliferating compartments would typically require both boundary and non-boundary lineage-specific enhancers.