综述:ACE2的主要机能以及在新型冠状病毒中作用

2021-12-06 09:40 来源:临沧男科医院

腹腔不安亦同类比底物(ACE) 2是羧酶质底物ACE的同义可作,羧酶质底物转化成腹腔不安亦同II,这是肝亦同-腹腔不安亦同系统设计(RAS)的主要活病态酶质。在2000年了了ACE2以后,迄今之前刻画了三种主要的ACE2系统。

首先,ACE2之前成为RAS的一个强力但球队适度变异,可平衡点ACE的多种系统。通过特异病态腹腔不安亦同II,ACE2在心腹腔系统设计和许多其他肾脏中所阐明单单受保护关配位病态作用。

第二种ACE2被鉴别为导致SARS流感狂犬病也是此次2019原先流感狂犬病的锡本肽,而在SARS中所,ACE2的缩水在狂犬病感染者后严重肺部败血症的肺癌功能中所起着关键病态关配位病态作用,关于原先流感狂犬病经由ACE2的科学研究文献可知前述链接。

第三,ACE2及其同义可作Collectrin可借与水路酶混合,并在肝脏脏和小肝对的释放单单来中所把握关键病态关配位病态作用。

1.介绍

肝亦同-腹腔不安亦同系统设计(RAS)在维持血压稳态以及哺乳动可作体内体液和灶平衡点各个方面起着主导关配位病态作用。RAS的异常转录与心腹腔和肝脏脏哮喘如高血压、心力衰竭和心力败血症的肺癌功能有关。肝亦同作为酶底物,可接合腹腔不安亦同原消除腹腔不安亦同I。腹腔不安亦同类比底物(ACE)是接合腹腔不安亦同I消除腹腔不安亦同II的关配位病态酶底物,腹腔不安亦同II(Ang II)是RAS的关配位病态适度变异,并可通过两个G酶衍生物肽,腹腔不安亦同II肽1标准型肽(AT1R)和腹腔不安亦同II肽2标准型肽(AT2R)把握生可作专攻系统。尽管存在其他Ang II转化成底物(如许多组织酶底物和糜酶底物),但一般而言认为ACE是适度RAS中所Ang II消除的关配位病态底物,也显然是唯一要能的底物。

2000年,挖掘单单了ACE的同系可作腹腔不安亦同类比底物2(ACE2)。随后的证据说明,ACE2通过将Ang II副产物为腹腔不安亦同1–7,对转录的肝亦同-腹腔不安亦同系统设计进行时但球队适度。一些科学研究支持者腹腔不安亦同1–7的反适度关配位病态作用,这一关配位病态作用是通过降低多为数AT1肽内源病态的关配位病态作用,特别是在腹腔收缩和蛋白质增殖各个方面。因此,腹腔不安亦同1–7由于其在心腹腔系统设计中所的更为重要关配位病态作用,是RAS系统设计的关配位病态区别于。除了具备消除腹腔不安亦同-(1–7)能力正因如此,ACE2是一种多系统底物,其更为重要敏感度还显然是其关配位病态作用于其他腹腔活病态酶质的能力的结果。

随后,ACE2作为酶质底物正因如此的关配位病态作用逐渐给予了阐明。特别是,在2003年后,ACE2已被鉴别为艾滋病(SARS)流感狂犬病感染者的一种必即可肽,但也是抵抗艾滋病致死病态肺部败血症的一种受保护病态水分子。有趣的是,ACE2的艾滋病流感狂犬病肽系统与其对Ang II副产物的过氧化氢活病态在功能上并无关连病态,而ACE2内源病态的Ang II副产物对于肺部受保护能避免;也肺部炎肺癌功能的冲击仅仅很关键病态。换句话说,SARS选择了具备作为肺部受保护关配位病态作用的ACE2作为肽,让针对ACE2的特异病态疗程(也就是上一次的假设)进退两难。

此外,ACE2及其同义可作Collectrin已被鉴别为上皮蛋白质凹凸不平解读中所病态水路酶所即可的必即可水分子。Collectrin也显然在呼吸道β蛋白质呼吸道亦同分泌和/或呼吸道蛋白质生长中所把握关配位病态作用。

2.ACE堂兄弟水分子

ACE最初在1956年被分离单单来时被被称作“高血压转化成底物(hypertensin-converting enzyme)”。人类所ACE锡因座落在17号生殖细一维上,区块一种180kDa酶,具备两个同义在结构上如前所述。每个在结构上如前所述都有一个活跃的铬混合锡序,His-Glu-X-X-His(HEXH锡序),这种锡序存在于许底物中所。ACE是一种I标准型跨管壁糖酶,通过单个羧锡前端跨管壁区锚依此在质管壁上。在人类所中所,之前刻画两种并不相同的ACE同工底物,一种是在肺部上皮细一维凹凸不平和肝、肝、消化道和脉络丛的翻状缘管壁上挖掘单单的丰富的卵母蛋白质方法,另一种是仅在阴茎中所挖掘单单的ACE生发方法。这两种ACE亚标准型都是管壁包酶,在蛋白质凹凸不平,它们作为外切底物脱水循环酶质。ACE可以从蛋白质凹凸不平甘油,从而充当可溶病态底物。然而,可溶病态ACE的生可作专攻含意仍不确切。

左图1.ACE,ACE2和Collectrin的如前所述在结构上

每种酶都是隐含回波酶质的I标准型紧密结合酶,用黄褐色透露,而跨管壁在结构上如前所述则用黄色透露。铬混合锡序(HEMGH)在ACE中所多次重复两次,在ACE2中所多次重复一次,并且座落在黄白色凸透露的同义区如前所述内。ACE2和Collectrin彼此之间的同义区如前所述以白色透露。为数字指的是每种人类所酶质中所的为数。

ACE2由805个组成,是具备实体一维外过氧化氢在结构上如前所述的I标准型跨管壁糖酶。人类所ACE2锡因之前被了了并被整合到X生殖细一维上。像ACE一样,ACE2有两个在结构上如前所述:氨锡前端过氧化氢在结构上如前所述和羧锡前端在结构上如前所述。过氧化氢在结构上如前所述有一个活病态底可作--铬金属酶质底物在结构上如前所述--并且与ACE的氨锡在结构上如前所述阐明单单41.8%的核苷酸零碎病态。ACE2的羧锡前端在结构上如前所述与Collectrin有48%的核苷酸零碎病态,Collectrin是一种非过氧化氢酶,最近被断依此在肝脏脏的日后释放单单来、血栓β蛋白质增殖,以及显然呼吸道亦同一维吐等各个方面具备主导关配位病态作用。

3.ACE2系统

早期科学研究辨别到ACE2主要在肝脏、肝脏脏和阴茎中所整合,在其他多种许多组织中所低程度解读,特别是在是结肝和肺部,而后来的科学研究也说明ACE2在肝脏脏和肝等其他肾脏中所也具备关键病态关配位病态作用。在肝脏中所,ACE2在上皮细一维蛋白质和心肌蛋白质中所解读。在肝脏脏中所,ACE2分布于圆柱状上皮蛋白质的管腔凹凸不平;在阴茎中所,解读于阴茎间质蛋白质。ACE2一般而言依此座落在上皮蛋白质的腔面,这与ACE只不过,ACE显然仅匀分布在衰减蛋白质的底部管壁和锡底下方管壁彼此之间。而当SARS流感狂犬病通过解读ACE2的蛋白质腔面进行时感染者时,其感染者踢球大大提高10倍。

3.1 ACE2的酶质底物系统

ACE和ACE2都属于金属酶底物的M2堂兄弟,其活病态底可作如前所述暴露于蛋白质外凹凸不平,增进循环酶质的代谢。ACE和ACE2都通过利用铬过氧化氢反应,铬与活病态底可作内保守的色氨酸配位,增进水水分子对底可作羰锡配位的亲核攻击,消除非共价混合的。除了两个色氨酸(座落在HEXXH锡序内),还有一个血清素残锡进行铬离子的配位,座落在ACE和ACE2中所HEXXH锡序的23个的前端。与可借剂(MLN4760)混合的ACE2相比之下,天然ACE2的在结构上分析阐明了一个大的“铰链弯曲”文学运动,其中所酶质底物在结构上如前所述的过氧化氢亚在结构上如前所述I和II体现单单从对外开放到隔绝的趋向。这种文学运动是由可借剂的混合导致的,并为过氧化氢重原先整合关配位病态残锡。

左图2. ACE2在肝亦同-腹腔不安亦同系统设计中所的关配位病态作用示意左图

腹腔不安亦同I(Ang I; DRVYIHPFHL)充当ACE(一种二酶质锡羧酶质底物)的底可作,并被转化成为腹腔不安亦同II(Ang II; DRVYIHPF),这是精华RAS的主要活病态酶质。 ACE2过氧化氢并灭活腹腔不安亦同II,并消除腹腔扩张酶质腹腔不安亦同1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该酶质与Mas肽混合和/或副产物为非活病态酶质。 红色箭头务必ACE甘油底可作; 蓝色箭头阐明ACE2甘油底可作。必要认为,ACE2是一种非选择病态酶底物,可以甘油多种其他底可作,例如Apelin。

尽管有十分雷同,ACE和ACE2的系统并不相同;ACE从其底可作(二酶质锡酶质底物,DPP)中所被囚一个硅端二酶质,而ACE2则接合一个(单羧酶质底物)。ACE2过氧化氢可在脯氨酸和疏水或碱病态硅前端残锡彼此之间优先脱水的底可作的酶质。当AngI由ACE释放单单来强效腹腔收缩剂AngII时,ACE2可甘油Ang I,消除说明为无活病态的腹腔不安亦同1-9酶质,然后可以通过ACE或其他酶质底物转化成为腹腔扩张酶质Ang1-7。另外,ACE2可并不需要代谢Ang II消除腹腔不安亦同1–7,其效率高于将Ang I转化成为腹腔不安亦同1–9。ACE2晶体在结构上的像素阐明,这些底可作选择病态差异是由于精氨酸-273与底可作的硅前端消除灶桥(Salt-bridger),导致ACE2中所混合囊更大,而在ACE中所,该残锡被更大的谷氨酰胺残锡引入。虽然有已知的消除Ang 1-7的底物,例如奈科莫林(neprilysin)、脯氨酰内酶质底物24.26和thimet寡酶质底物,但ACE2的鉴别全面支持者了Ang 1-7的生可作专攻含意。这种酶质已被断依此与G酶衍生物肽Mas相互关配位病态作用,内源病态其腹腔受保护关配位病态作用。ACE2还关配位病态作用于酶质Apelin-13和Apelin-36的硅前端,并在体外以高过氧化氢效率从其中所接合单单。Apelin还原首先为77个前激亦同,后机械加工成36个酶质的apelin-36;全面酶脱水接合消除Apelin-13。Apelin-13系统设计给抑制剂增进DDT和动物模标准型低血压。有趣的是,Apelin-13 (F13A)的硅前端残锡的粘贴失去了其降压关配位病态作用,并全面拮抗野生标准型Apelin-13的关配位病态作用,说明ACE2在Apelin酶质代谢中所具备关配位病态作用。

ACE脱水Ang I即可要水水分子进行。同样,ACE2活病态也受水水分子的适度。然而,水水分子存在可大大提高ACE2对Ang I的脱水,但可借了AngII的甘油。有人驳斥氯化可作混合时会导致活病态底可作反式的细微叠加,这种叠加时会增进或促使底可作混合。水水分子大大提高至至少100毫卡罗,虽然仍受制于人血中所荷尔蒙溶解度,但已可大大提高ACE2对Ang I的接合,减少了ACE2对AngII的接合,。这将具备大大提高腹腔收缩病态的Ang II在肝脏脏中所局部溶解度的关配位病态作用,此躯干腹腔收缩病态的Ang II和ACE2都有高程度的解读,且蛋白质外水水分子程度波动更大。

3.2 .ACE2过氧化氢活病态的可借剂和活化剂

各种ACE可借剂,如卡托科莫和赖诺科莫不冲击ACE2的活病态,而ACE2活病态可被二酶质Pro-Phe可借,并且据此之前联合开发了特依此的ACE2可借剂,例如酶质类似可作DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-羧锡-2-[3- (3,5-二氯苄锡)-3H-咪唑4-锡]-乙胺锡]-4-甲锡戊酸)。MLN 4760是第一个锡于Ang I的硅端二酶质(His-Leu)合理设计的ACE2可借剂,具备很高的效价(Ki=0.44 nM)和选择病态。ACE2对ACE的反适度轴更全面科学研究职员考量ACE2对动可作模标准型心腹腔哮喘的显然冲击。通过锡因疗程或重原先组建酶进行时ACE2疗程确有有所改善了高血压、动脉粥样硬质和肝脏脏哮喘。锡于的电子反式的抑制剂可作分组确依此了两种ACE2转录剂化合可作(xanthenone和resorcinolnaphthalein),可借中所度加强ACE2活病态。然而,已为不确切这些化合可作的选择病态。

3.3 ACE2的酶质底物非选择病态系统

尽管ACE2作为酶质底物过氧化氢Ang II甘油,但最近的科学研究说明ACE2的跨管壁区也具备生可作专攻系统。2003年,艾滋病禽流感危险到世界,ACE2被鉴别为病原病原体艾滋病流感狂犬病的系统肽。解读ACE2非过氧化氢活病态混种的蛋白质仅仅允许艾滋病狂犬病感染者,这说明ACE2的酶质底物关配位病态作用对于艾滋病狂犬病进到寄生虫蛋白质不是必即可的。与生可作专攻结果相一致,在结构上分析说明,艾滋病流感狂犬病Spike酶注意到ACE2过氧化氢在结构上如前所述的亚在结构上如前所述I的底部端,但不冲击亚在结构上如前所述II,也不隔绝酶质底物活病态底可作。当;也肺部炎流感狂犬病与ACE2连结时,ACE2的外在结构上如前所述被甘油,而跨管壁在结构上如前所述被内在化,使狂犬病致密-寄生虫蛋白质全面结合。因此,尽管详细的功能仍不确切,但ACE2的跨管壁区与艾滋病流感狂犬病-肽复合可作在艾滋病流感狂犬病感染者中所从蛋白质管壁到基质的水路有关。

左图3. ACE2的翻译者后粘贴; ----和断裂

SARS流感狂犬病(SARS-CoV)以Clathrin酶选择病态方法与ACE2混合并内在化,以使其进到蛋白质。 管壁结合是通过酶底物(例如胰酶底物或furin酶底物)Spike内源病态转录,狂犬病RNA被被囚到基质中所,从而引起SARS感染者。 跨管壁酶底物(ADAM17)接合ACE2的蛋白质外近管壁区如前所述,将过氧化氢活病态的一维外如前所述被囚到蛋白质外环境污染中所。 已为不确切这种ACE2甘油是不是并能SARS肺癌。

左图4. ACE2与B0AT1水路酶的相互关配位病态作用

ACE2与B0AT1水路酶(SLC6A19)相互关配位病态作用,这是小肝上皮蛋白质中所该水路酶的衰减凹凸不平解读所必即可的。 已为不确切ACE2的接合是不是并能为B0AT1提供中所病态。

DDT肝脏脏分离的Collectrin锡因在日后生得来缓步所的解读分析。Collectrin与ACE2的硅前端有47.8%的同一病态;然而,与ACE2并不相同,Collectrin缺乏活病态羧酶质底物过氧化氢在结构上如前所述(左图1)。初次报告详细刻画了Collectrin整合在给定管上皮蛋白质的基质中所,但全面的科学研究说明Collectrin主要整合在近端圆柱状上皮蛋白质的翻状缘(管腔侧)。通过对动物模标准型的锡因整合科学研究,偶然挖掘单单Collectrin是中所病态水路酶的关键病态适度变异。Collectrin敲除动物模标准型的尿液中所显现单单氰化物的中所病态(酪氨酸和苯丙氨酸)。生命体科学研究说明,Collectrin与B0AT1中所病态水路酶混合,并对这些水路酶在肝近端毛细血管日后释放单单来所即可的蛋白质凹凸不平的正确地解读起主导关配位病态作用。尽管在结构上雷同,ACE2极为与肝脏脏中所的水路酶混合,而是与小肝中所的水路酶混合,在小肝中所ACE2高度解读,被释放单单来。而ACE2的这一系统与其酶质底物活病态无关,其酶质底物活病态不是与水路酶分组所必即可。

左图1.ACE,ACE2和Collectrin的如前所述在结构上

每种酶都是隐含回波酶质的I标准型紧密结合酶,用黄褐色透露,而跨管壁在结构上如前所述则用黄色透露。铬混合锡序(HEMGH)在ACE中所多次重复两次,在ACE2中所多次重复一次,并且座落在黄白色凸透露的同义区如前所述内。ACE2和Collectrin彼此之间的同义区如前所述以白色透露。为数字指的是每种人类所酶质中所的为数。

4.ACE2解读的适度

4.1 .ACE2的选择病态调控

ACE2最初是使用人类所败血症病态外周的cDNA小学馆了了的,而ACE2 mRNA程度的解读则根据荷尔蒙和病理必要条件而动态叠加。目前越来越多的证据说明,ACE可借剂或AT1肽利尿剂对RAS的内源病态时会上调ACE2mRNA的解读。可借灶皮质激亦同(或醛固酮)显然通过可借氧化应激而大大提高了巨噬蛋白质中所的ACE2 mRNA。包括Ang II、巨噬蛋白质和NF-κB在内的呼吸道回波显然时会可借ACE2选择病态。干扰亦同-γ和白蛋白质介亦同-4缩水上皮蛋白质中所ACE2锡因的解读。因此,呼吸道回波,包括Ang II、巨噬蛋白质和核变异κB,仅显然可借ACE2选择病态。

Ace2敲除动物模标准型肝脏氧气可借锡因的上调。许多组织局部氧气大大提高了人和DDT心力衰竭中所ACE2的解读但在DDT模标准型科学研究中所,不能辨别到心力衰竭中所ACE2锡因程度的叠加。ACE2过度解读可借肝脏成纤维蛋白质氧气可借的胶原转化成。在氧气的肺部淋巴蛋白质中所,氧气早期的ACE2锡因程度增高,HIF(氧气可借变异)-1α吸取后的后期降低至接近锡线程度。因此,低氧必要条件下ACE2解读的调控仅仅根本无法恰当,显然是环境污染或蛋白质/肾脏选择病态的。全反式维甲酸也阐明单单能大大提高自肺癌态高血压DDT的ACE2锡因程度。肝脏蛋白质核变异1β (HNF-1β,TCF2)专攻肾脏的都应该大致了解,是一种许多组织选择病态选择病态变异,其在人类所中所的突变显然时会导致肝囊肿、生殖器斜视、血栓萎缩和MODY5。在蛋白质系中所,ACE2被鉴别为HNF-1β的并不需要靶锡因,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2启动子的区多个HNF-1β混合底可作。ACE2同义可作Collectrin座落在靠近X生殖细一维上的ACE2底可作,也是HNF-1选择病态变异的靶锡因,包括血栓β蛋白质中所的HNF-1α和肝上皮蛋白质中所的HNF-1β。因此,我们可以说明ACE2和Collectrin锡因的解读是由HNF-1选择病态变异协同适度的。

4.2 .ACE2断裂和----

ACE2被鉴别为艾滋病流感狂犬病肽,据报道,ACE2作为零碎水分子和/或其跨管壁区在感染者时与艾滋病狂犬病外壳一同被----,此内吞关配位病态作用对狂犬病感染者至关关键病态。即使重原先组建SARS凹凸不平配位 Spike酶与ACE2相互关配位病态作用时,----也能遭遇。之前有人驳斥两种种系统,即Clathrin酶选择病态和非选择病态;也肺部炎流感狂犬病进到靶蛋白质种系统。然而,ACE2基质楔的关配位病态作用是有异议的;例如在另一项科学研究中所,ACE2基质楔的缺失极为冲击;也肺部炎-CoV的进到,但它时会弱化这一流程。与ACE雷同,ACE2可受到近管壁甘油事件(断裂)的冲击,被囚过氧化氢活病态一维外在结构上如前所述。佛波酯、离子霉亦同、内毒亦同、白蛋白质介亦同-1β或单单血变异α可刺激该流程。断裂是由混杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,单单血变异-α转化成底物;左图3)内源病态,ADAM17-敲除蛋白质中所,ACE2断裂减少。此外,钙调酶混合底可作在ACE2的一维质楔部被鉴别,钙调酶的可借大大提高ACE2一维外在结构上如前所述向培养上清液的被囚(断裂)。尽管因为循环ACE2和残留的一维内在结构上如前所述的关配位病态作用已为未确依此,因为ACE2一维外在结构上如前所述断裂的荷尔蒙关配位病态作用仅仅根本无法确依此,但断裂显然与;也肺部炎-CoV蛋白质的进到和复制有关,并且ADAM17可借剂可在体外可借;也肺部炎-CoV的复制。

供参考:

10.1007/s11427-020-1637-5?slug=abstract

(20)30183-5/fulltext

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