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Schizophrenia risk ZNF804A interacts with its associated proteins to modulate dendritic morphology and synaptic development
Molecular Brain ( IF 3.6 ) Pub Date : 2021-01-14 , DOI: 10.1186/s13041-021-00729-2 Fengping Dong 1 , Joseph Mao 1 , Miranda Chen 1 , Joy Yoon 1 , Yingwei Mao 1
Molecular Brain ( IF 3.6 ) Pub Date : 2021-01-14 , DOI: 10.1186/s13041-021-00729-2 Fengping Dong 1 , Joseph Mao 1 , Miranda Chen 1 , Joy Yoon 1 , Yingwei Mao 1
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Schizophrenia (SZ) is a devastating brain disease that affects about 1% of world population. Among the top genetic associations, zinc finger protein 804A (ZNF804A) gene encodes a zinc finger protein, associated with SZ and biolar disorder (BD). Copy number variants (CNVs) of ZNF804A have been observed in patients with autism spectrum disorders (ASDs), anxiety disorder, and BD, suggesting that ZNF804A is a dosage sensitive gene for brain development. However, its molecular functions have not been fully determined. Our previous interactomic study revealed that ZNF804A interacts with multiple proteins to control protein translation and neural development. ZNF804A is localized in the cytoplasm and neurites in the human cortex and is expressed in various types of neurons, including pyramidal, dopaminergic, GABAergic, and Purkinje neurons in mouse brain. To further examine the effect of gene dosage of ZNF804A on neurite morphology, both knockdown and overexpression of ZNF804A in primary neuronal cells significantly attenuate dendritic complex and spine formation. To determine the factors mediating these phenotypes, interestingly, three binding proteins of ZNF804A, galectin 1 (LGALS1), fasciculation and elongation protein zeta 1 (FEZ1) and ribosomal protein SA (RPSA), show different effects on reversing the deficits. LGALS1 and FEZ1 stimulate neurite outgrowth at basal level but RPSA shows no effect. Intriguingly, LGALS1 but not FEZ1, reverses the neurite outgrowth deficits induced by ZNF804A knockdown. However, FEZ1 and RPSA but not LGALS1, can ameliorate ZNF804A overexpression-mediated dendritic abnormalities. Thus, our results uncover a critical post-mitotic role of ZNF804A in neurite and synaptic development relevant to neurodevelopmental pathologies.
中文翻译:
精神分裂症风险 ZNF804A 与其相关蛋白相互作用以调节树突形态和突触发育
精神分裂症 (SZ) 是一种破坏性的脑部疾病,影响着世界约 1% 的人口。在顶级遗传关联中,锌指蛋白 804A (ZNF804A) 基因编码与 SZ 和生物疾病 (BD) 相关的锌指蛋白。在自闭症谱系障碍 (ASD)、焦虑症和 BD 患者中观察到 ZNF804A 的拷贝数变异 (CNV),表明 ZNF804A 是大脑发育的剂量敏感基因。然而,其分子功能尚未完全确定。我们之前的相互作用组学研究表明,ZNF804A 与多种蛋白质相互作用以控制蛋白质翻译和神经发育。ZNF804A 位于人皮层的细胞质和神经突中,并在小鼠大脑中的各种类型的神经元中表达,包括锥体神经元、多巴胺能神经元、GABA 能神经元和浦肯野神经元。为了进一步检查 ZNF804A 基因剂量对轴突形态的影响,原代神经元细胞中 ZNF804A 的敲低和过表达均显着减弱了树突复合体和脊柱的形成。为了确定介导这些表型的因素,有趣的是,ZNF804A、半乳糖凝集素 1 (LGALS1)、成束和延伸蛋白 zeta 1 (FEZ1) 和核糖体蛋白 SA (RPA) 的三种结合蛋白对逆转缺陷表现出不同的影响。LGALS1 和 FEZ1 在基础水平刺激神经突生长,但 RPSA 显示没有效果。有趣的是,LGALS1 但不是 FEZ1,逆转了由 ZNF804A 敲低引起的神经突生长缺陷。然而,FEZ1 和 RPSA 而不是 LGALS1,可以改善 ZNF804A 过表达介导的树突异常。因此,
更新日期:2021-01-14
中文翻译:
精神分裂症风险 ZNF804A 与其相关蛋白相互作用以调节树突形态和突触发育
精神分裂症 (SZ) 是一种破坏性的脑部疾病,影响着世界约 1% 的人口。在顶级遗传关联中,锌指蛋白 804A (ZNF804A) 基因编码与 SZ 和生物疾病 (BD) 相关的锌指蛋白。在自闭症谱系障碍 (ASD)、焦虑症和 BD 患者中观察到 ZNF804A 的拷贝数变异 (CNV),表明 ZNF804A 是大脑发育的剂量敏感基因。然而,其分子功能尚未完全确定。我们之前的相互作用组学研究表明,ZNF804A 与多种蛋白质相互作用以控制蛋白质翻译和神经发育。ZNF804A 位于人皮层的细胞质和神经突中,并在小鼠大脑中的各种类型的神经元中表达,包括锥体神经元、多巴胺能神经元、GABA 能神经元和浦肯野神经元。为了进一步检查 ZNF804A 基因剂量对轴突形态的影响,原代神经元细胞中 ZNF804A 的敲低和过表达均显着减弱了树突复合体和脊柱的形成。为了确定介导这些表型的因素,有趣的是,ZNF804A、半乳糖凝集素 1 (LGALS1)、成束和延伸蛋白 zeta 1 (FEZ1) 和核糖体蛋白 SA (RPA) 的三种结合蛋白对逆转缺陷表现出不同的影响。LGALS1 和 FEZ1 在基础水平刺激神经突生长,但 RPSA 显示没有效果。有趣的是,LGALS1 但不是 FEZ1,逆转了由 ZNF804A 敲低引起的神经突生长缺陷。然而,FEZ1 和 RPSA 而不是 LGALS1,可以改善 ZNF804A 过表达介导的树突异常。因此,