Previously evidence was presented that the single-nucleotide polymorphism rs1344706 located in an intronic region of the ZNF804A gene is associated with reduced transcript levels in fetal brains. This genetic variation in the gene encoding the zinc-finger protein ZNF804A is associated with schizophrenia (SZ) and bipolar disorder. Currently, the molecular and cellular function of ZNF804A is unclear. Here, we generated a high-confidence protein-protein interaction (PPI) network for ZNF804A using a combination of yeast two-hybrid and bioluminescence-based PPI detection assays, directly linking 12 proteins to the disease-associated target protein. Among the top hits was the signal transducer and activator of transcription 2 (STAT2), an interferon-regulated transcription factor. Detailed mechanistic studies revealed that STAT2 binds to the unstructured N-terminus of ZNF804A. This interaction is mediated by multiple short amino acid motifs in ZNF804A but not by the conserved C2H2 zinc-finger domain, which is also located at the N-terminus. Interestingly, investigations in HEK293 cells demonstrated that ZNF804A and STAT2 both co-translocate from the cytoplasm into the nucleus upon interferon (IFN) treatment. Furthermore, a concentration-dependent effect of ZNF804A overproduction on STAT2-mediated gene expression was observed using a luciferase reporter, which is under the control of an IFN-stimulated response element (ISRE). Together these results indicate the formation of ZNF804A:STAT2 protein complex and its translocation from the cytoplasm into the nucleus upon IFN stimulation, suggesting that it may function as a signal transducer that activates IFN-mediated gene expression programs.

先前的证据表明，位于ZNF804A基因内含子区域的单核苷酸多态性 rs1344706与胎儿大脑中转录水平的降低有关。编码锌指蛋白 ZNF804A 的基因的这种遗传变异与精神分裂症 (SZ) 和双相情感障碍有关。目前，ZNF804A 的分子和细胞功能尚不清楚。在这里，我们使用酵母双杂交和基于生物发光的 PPI 检测分析的组合为 ZNF804A 生成了一个高可信度的蛋白质 - 蛋白质相互作用 (PPI) 网络，将 12 种蛋白质直接连接到疾病相关的靶蛋白。其中最受欢迎的是信号转导和转录激活因子 2 (STAT2)，这是一种干扰素调节的转录因子。详细的机制研究表明，STAT2 与 ZNF804A 的非结构化 N 端结合。这种相互作用由 ZNF804A 中的多个短氨基酸基序介导，而不是由同样位于 N 端的保守 C2H2 锌指结构域介导。有趣的是，对 HEK293 细胞的研究表明，在干扰素 (IFN) 处理后，ZNF804A 和 STAT2 都从细胞质共易位到细胞核中。此外，使用受干扰素刺激反应元件 (ISRE) 控制的萤光素酶报告基因观察到 ZNF804A 过量生产对 STAT2 介导的基因表达的浓度依赖性影响。这些结果一起表明 ZNF804A:STAT2 蛋白复合物的形成及其在 IFN 刺激后从细胞质易位到细胞核中，表明它可能作为激活 IFN 介导的基因表达程序的信号转导器起作用。使用荧光素酶报告基因观察到 ZNF804A 过量产生对 STAT2 介导的基因表达的浓度依赖性影响，荧光素酶报告基因受 IFN 刺激反应元件 (ISRE) 的控制。这些结果一起表明 ZNF804A:STAT2 蛋白复合物的形成及其在 IFN 刺激后从细胞质易位到细胞核中，表明它可能作为激活 IFN 介导的基因表达程序的信号转导器起作用。使用荧光素酶报告基因观察到 ZNF804A 过量产生对 STAT2 介导的基因表达的浓度依赖性影响，荧光素酶报告基因受 IFN 刺激反应元件 (ISRE) 的控制。这些结果一起表明 ZNF804A:STAT2 蛋白复合物的形成及其在 IFN 刺激后从细胞质易位到细胞核中，表明它可能作为激活 IFN 介导的基因表达程序的信号转导器起作用。