概述:ACE2的主要功能以及在新型冠状病毒中作用
2022-02-14 08:09 来源:济宁男科医院
心肌紧迫素在转变成激酶(ACE) 2是羧甲硫氨酸ACE的同义可作,羧甲硫氨酸分解心肌紧迫素在II,这是神经性在-心肌紧迫素在的系统(RAS)的主要活功能性胺特酸。在2000年克隆ACE2在此之后,迄今为止不太可能刻画了三种主要的ACE2动态。
首先,ACE2不太可能变成为RAS的一个强力差通气系数,可大多衡ACE的多种动态。通过抑制剂心肌紧迫素在II,ACE2在心心肌的系统和许多其他心脏中都推断出保护效用。
第二种ACE2被比对为引起SARS亚M-也是此次2019取而代之亚M-的特本多肽,而在SARS中都,ACE2的调高在大肝杆菌受到感染后严重肾衰竭的中风前所提中都起着极其重要效用,关于取而代之亚M-经由ACE2的深入研究文献却说前所述链接。
第三,ACE2及其同义可作Collectrin大多会与水路细胞内相辅相变成,并在消化系统和消化道对的囚禁出中都起着极其重要效用。
1.详述
神经性在-心肌紧迫素在的系统(RAS)在维持血压二阶以及哺乳动可作肝细胞体液和盐大多衡仅有面性起着起到。RAS的出现异常启动时与心心肌和消化系统病因如糖尿病、哮喘和高血压的中风前所提有关。神经性在作为反转录,可接合心肌紧迫素在原归因于心肌紧迫素在I。心肌紧迫素在转变成激酶(ACE)是接合心肌紧迫素在I归因于心肌紧迫素在II的极为重要反转录,心肌紧迫素在II(Ang II)是RAS的极为重要通气系数,并可通过两个G细胞内萘多肽,心肌紧迫素在II多肽1M-多肽(AT1R)和心肌紧迫素在II多肽2M-多肽(AT2R)起着生可作学动态。尽管普遍存在其他Ang II分解激酶(如许多组织反转录和糜反转录),但一般而言忽视ACE是通气RAS中都Ang II归因于的极为重要激酶,也意味著是唯一有效的激酶。
2000年,发掘出了ACE的同系可作心肌紧迫素在转变成激酶2(ACE2)。随后的证据断定,ACE2通过将Ang II代谢为心肌紧迫素在1–7,对启动时的神经性在-心肌紧迫素在的系统进行时差通气。一些深入研究背书心肌紧迫素在1–7的反通气效用,这一效用是通过减小多数AT1多肽介导的效用,都有是在心肌收缩和细胞内增殖仅有面性。因此,心肌紧迫素在1–7由于其在心心肌的系统中都的可取效用,是RAS的系统的极为重要组变成部分。除了不具备归因于心肌紧迫素在-(1–7)能力之都是,ACE2是一种多动态激酶,其可取敏感度还意味著是其效用于其他心肌活功能性胺特酸的能力的结果。
随后,ACE2作为甲硫氨酸之都是的效用不断得到了阐明。都有是,在2003年后,ACE2已被比对为传染病(SARS)亚M-受到感染的一种须要多肽,但也是顽抗传染病致死功能性肾衰竭的一种保护功能性化学键。引人入胜的是,ACE2的传染病亚M-多肽动态与其对Ang II代谢的激酶活功能性在前所提上并无关联,而ACE2介导的Ang II代谢对于肾保护免受传染病M-肾炎中风前所提的冲击即便如此很极其重要。换句话说,SARS自由选择了不具备作为肾保护效用的ACE2作为多肽,让针对ACE2的抑制剂疗法(也就是上一次的假设)进退两难。
此都是,ACE2及其同义可作Collectrin已被比对为内膜内都是层暗示中都功能性水路细胞内所需要的须要化学键。Collectrin也意味著在胰岛β细胞内皮质醇在排泄和/或胰岛细胞内土壤中都起着效用。
2.ACE家系化学键
ACE本来在1956年被分离出来时被被称作“糖尿病转化激酶(hypertensin-converting enzyme)”。有机体ACEDNA位于17号细胞核上,编码一种180kDa细胞内,不具备两个同义构造都是延。每个构造都是延都有一个活跃的硫相辅相变成特序,His-Glu-X-X-His(HEXH特序),这种特序普遍存在于许激酶中都。ACE是一种IM-跨管壁糖细胞内,通过单个羧特一端跨管壁区锚定在质管壁上。在有机体中都,不太可能刻画两种有所不同的ACE同工激酶,一种是在肾内皮细胞内都是层和肾、肝、胎盘和脉络丛的擦状缘管壁上发掘出的丰富的体细胞内形式,另一种是大多在乳头中都发掘出的ACE生发形式。这两种ACE亚M-都是管壁包内细胞内,在细胞内都是层,它们作为都是切激酶过氧化氢循环胺特酸。ACE可以从细胞内都是层混合物,从而当作可溶功能性激酶。然而,可溶功能性ACE的生可作学意义仍不明了。
绘出1.ACE,ACE2和Collectrin的都是延构造
每种细胞内都是带有信号胺特酸的IM-整合细胞内,用蓝灰色对此,而跨管壁构造都是延则用紫色对此。硫相辅相变成特序(HEMGH)在ACE中都多次重复两次,在ACE2中都多次重复一次,并且位于橙色框对此的同义区都是延内。ACE2和Collectrin彼此之间的同义区都是延以深蓝色对此。数字特指的是每种有机体细胞内质中都的数。
ACE2由805个组变成,是不具备单一胞都是催化剂构造都是延的IM-跨管壁糖细胞内。有机体ACE2DNA不太可能被克隆并被出发点到X细胞核上。像ACE一样,ACE2有两个构造都是延:氨特一端催化剂构造都是延和羧特一端构造都是延。催化剂构造都是延有一个活功能性甘氨酸---硫磁性甲硫氨酸构造都是延---并且与ACE的氨特构造都是延推断出41.8%的碱基精确功能性。ACE2的羧特一端构造都是延与Collectrin有48%的碱基精确功能性,Collectrin是一种非催化剂细胞内,最近被断定在消化系统的先囚禁出、十二指肝β细胞内增殖,以及意味著皮质醇在胞吐等仅有面性不具备起到。
3.ACE2动态
以前深入研究掩蔽到ACE2主要在瓣膜、消化系统和乳头中都出发点,在其他多种许多组织中都低相对暗示,尤其是消化道和肾,而在此在此之后的深入研究也断定ACE2在消化系统和肝等其他心脏中都也不具备极其重要效用。在瓣膜中都,ACE2在内皮细胞内细胞内和心肌细胞内中都暗示。在消化系统中都,ACE2原产于管状内膜内的管腔都是层;在乳头中都,暗示于乳头间质细胞内。ACE2一般而言出发点于内膜内的腔面,这与ACE忽略,ACE却是给定在入射细胞内的竖管壁和一组都是侧管壁彼此之间。而当SARS亚M-通过暗示ACE2的细胞内腔面进行时受到感染时,其受到感染效力提高10倍。
3.1 ACE2的甲硫氨酸动态
ACE和ACE2都属于磁性反转录的M2家系,其活功能性甘氨酸都是延暴露出于细胞内都是都是层,有利于循环胺特酸的糖类。ACE和ACE2都通过利用硫催化剂反应,硫与活功能性甘氨酸内保守的苯甲酸共价,有利于水化学键对底可作羰特键的亲核攻击,形变成非共价相辅相变成的。除了两个苯甲酸(位于HEXXH特序内),还有一个谷氨酸甘氨酸作准备硫氯离子的共价,位于ACE和ACE2中都HEXXH特序的23个的一端。与抑制效用剂(MLN4760)相辅相变成的ACE2相比,天然ACE2的构造分析揭示了一个大的“螺栓伸长”国家主义,其中都甲硫氨酸构造都是延的催化剂亚构造都是延I和II展现出出从开放到填满的转变。这种国家主义是由抑制效用剂的相辅相变成引起的,并为催化剂取而代之的出发点极为重要甘氨酸。
绘出2. ACE2在神经性在-心肌紧迫素在的系统中都的效用示意绘出
心肌紧迫素在I(Ang I; DRVYIHPFHL)当作ACE(一种二胺特酸特羧甲硫氨酸)的底可作,并被转化为心肌紧迫素在II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活功能性胺特酸。 ACE2催化剂并灭活心肌紧迫素在II,并归因于血流量胺特酸心肌紧迫素在1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该胺特酸与Mas多肽相辅相变成和/或代谢为非活功能性胺特酸。 红色箭头特务必ACE混合物甘氨酸; 蓝色箭头推断ACE2混合物甘氨酸。其所特指出,ACE2是一种非甲特化反转录,可以混合物多种其他底可作,例如Apelin。
尽管有相似之处,ACE和ACE2的动态有所不同;ACE从其底可作(二胺特酸特甲硫氨酸,DPP)中都囚禁一个氢端二胺特酸,而ACE2则接合一个(单羧甲硫氨酸)。ACE2催化剂可在加氧酶和吸附或碱功能性氢一端甘氨酸彼此之间必需过氧化氢的底可作的胺特酸。当AngI由ACE转化变成除此以都是心肌收缩剂AngII时,ACE2可混合物Ang I,归因于断定为无活功能性的心肌紧迫素在1-9胺特酸,然后可以通过ACE或其他甲硫氨酸转化为血流量胺特酸Ang1-7。另都是,ACE2可直接糖类Ang II归因于心肌紧迫素在1–7,其高效率大于将Ang I转化为心肌紧迫素在1–9。ACE2硼的解析度推断,这些底可作甲特化差异是由于精氨酸-273与底可作的氢一端形变成盐桥(Salt-bridger),随之而来ACE2中都相辅相变成囊较大,而在ACE中都,该甘氨酸被较大的谷氨酰胺胺甘氨酸取而代之。虽然有已知的形变成Ang 1-7的激酶,例如奈普利林(neprilysin)、脯氨酰胺内甲硫氨酸24.26和thimet寡甲硫氨酸,但ACE2的比对更进一步背书了Ang 1-7的生可作学意义。这种胺特酸已被断定与G细胞内萘多肽Mas相互效用,介导其心肌保护效用。ACE2还效用于胺特酸Apelin-13和Apelin-36的氢一端,并在肝细胞以高催化剂高效率从其中都接合出。Apelin制备首先为77个前所皮质醇在,后加工变成36个胺特酸的apelin-36;更进一步细胞内过氧化氢接合归因于Apelin-13。Apelin-13的系统给药有利于啮齿类动物和活体低血压。引人入胜的是,Apelin-13 (F13A)的氢一端甘氨酸的修饰失去了其降压效用,并更进一步拮抗野生M-Apelin-13的效用,断定ACE2在Apelin胺特酸糖类中都不具备效用。
ACE过氧化氢Ang I需要要氢原子作准备。同样,ACE2活功能性也受氢原子的通气。然而,氢原子普遍存在可减低ACE2对Ang I的过氧化氢,但抑制效用了AngII的混合物。有人驳斥氯化可作相辅相变成会引起活功能性甘氨酸羧特的细微推移,这种推移会有利于或阻碍底可作相辅相变成。氢原子减低至超过100毫摩尔,虽然仍处于人血中都生理浓度,但已可减低ACE2对Ang I的接合,提高了ACE2对AngII的接合,。这将不具备减低心肌收缩功能性的Ang II在消化系统中都渐进浓度的效用,此胸部心肌收缩功能性的Ang II和ACE2都有高相对的暗示,且细胞内都是氢原子相对周期性较大。
3.2 .ACE2激酶活功能性的抑制效用剂和活化剂
各种ACE抑制效用剂,如卡托普利和赖诺普利不冲击ACE2的活功能性,而ACE2活功能性可被二胺特酸Pro-Phe抑制效用,并且据此不太可能开发计划了特定的ACE2抑制效用剂,例如胺特酸类似可作DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-羧特-2-[3- (3,5-丙酮吡啶)-3H-萘4-特]-乙胺特]-4-甲特戊酸)。MLN 4760是第一个特于Ang I的氢端二胺特酸(His-Leu)理论上外观设计的ACE2抑制效用剂,不具备较高的效价(Ki=0.44 nM)和甲特化。ACE2对ACE的反通气轴日后深入研究职员考虑ACE2对动可作模M-心心肌病因的意味著冲击。通过DNA疗法或重整细胞内进行时ACE2疗法可能有所改善了糖尿病、横膈膜粥样穿孔和消化系统病因。特于电子羧特的药可作筛选确定了两种ACE2启动时剂化合可作(xanthenone和resorcinolnaphthalein),大多会中都度增强ACE2活功能性。然而,尚为不明了这些化合可作的甲特化。
3.3 ACE2的甲硫氨酸非依赖功能性动态
尽管ACE2作为甲硫氨酸催化剂Ang II混合物,但最近的深入研究断定ACE2的跨管壁区也不具备生可作学动态。2003年,传染病鼠疫威胁到仅有球性,ACE2被比对为致病病原体传染病亚M-的动态多肽。暗示ACE2非激酶活功能性性状体的细胞内即便如此允许传染病大肝杆菌受到感染,这断定ACE2的甲硫氨酸效用对于传染病大肝杆菌转至肝道细胞内不是须要的。与生可作学结果相吻合,构造分析断定,传染病亚M-Spike细胞内保持联系ACE2催化剂构造都是延的亚构造都是延I的竖端,但不冲击亚构造都是延II,也不填满甲硫氨酸活功能性甘氨酸。当传染病M-肾炎亚M-与ACE2通到时,ACE2的都是构造都是延被混合物,而跨管壁构造都是延被内在化,使大肝杆菌胶体-肝道细胞内更进一步融合。因此,尽管详细的前所提仍不明了,但ACE2的跨管壁区与传染病亚M--多肽复合可作在传染病亚M-受到感染中都从细胞内管壁到细胞内质的水路有关。
绘出3. ACE2的译者后修饰; 密切相关和穿孔
SARS亚M-(SARS-CoV)以Clathrin细胞内依赖功能性形式与ACE2相辅相变成并内在化,以使其转至细胞内。 管壁融合是通过反转录(例如胰反转录或furin反转录)Spike介导启动时,大肝杆菌RNA被囚禁到细胞内质中都,从而随之而来SARS受到感染。 跨管壁反转录(ADAM17)接合ACE2的细胞内都是近管壁区都是延,将激酶活功能性的胞都是都是延囚禁到细胞内都是环境中都。 尚为不明了这种ACE2混合物是否有助于SARS中风。
绘出4. ACE2与B0AT1水路细胞内的相互效用
ACE2与B0AT1水路细胞内(SLC6A19)相互效用,这是消化道内膜内中都该水路细胞内的入射都是层暗示所须要的。 尚为不明了ACE2的接合是否有助于为B0AT1发放中都功能性。
啮齿类动物消化系统分离的CollectrinDNA在先生得来缓步都的暗示分析。Collectrin与ACE2的氢一端有47.8%的同一功能性;然而,与ACE2有所不同,Collectrin欠缺活功能性羧甲硫氨酸催化剂构造都是延(绘出1)。初次研究报告记录了Collectrin出发点在集合管内膜内的细胞内质中都,但更进一步的深入研究断定Collectrin主要出发点在近端管状内膜内的擦状缘(管腔侧)。通过对活体的DNA出发点深入研究,偶然发掘出Collectrin是中都功能性水路细胞内的极其重要通气系数。Collectrin敲除活体的尿液中都出现酒精的中都功能性(酪氨酸和苯丙氨酸)。生化深入研究断定,Collectrin与B0AT1中都功能性水路细胞内相辅相变成,并对这些水路细胞内在肾近端内膜先囚禁出所需要的细胞内都是层的正确暗示起起到。尽管构造相似,ACE2并不与消化系统中都的水路细胞内相辅相变成,而是与消化道中都的水路细胞内相辅相变成,在消化道中都ACE2相对暗示,被囚禁出。而ACE2的这一动态与其甲硫氨酸活功能性无关,其甲硫氨酸活功能性不是与水路细胞内配对所须要。
绘出1.ACE,ACE2和Collectrin的都是延构造
每种细胞内都是带有信号胺特酸的IM-整合细胞内,用蓝灰色对此,而跨管壁构造都是延则用紫色对此。硫相辅相变成特序(HEMGH)在ACE中都多次重复两次,在ACE2中都多次重复一次,并且位于橙色框对此的同义区都是延内。ACE2和Collectrin彼此之间的同义区都是延以深蓝色对此。数字特指的是每种有机体细胞内质中都的数。
4.ACE2暗示的通气
4.1 .ACE2的磷酸化调控
ACE2本来是常用有机体衰竭功能性心室的cDNA文库克隆的,而ACE2 mRNA相对的暗示则根据生理和临床有条件而动态推移。目前所更加多的证据断定,ACE抑制效用剂或AT1多肽阻滞剂对RAS的抑制效用效用会上调ACE2mRNA的暗示。抑制效用盐皮质皮质醇在(或醛固酮)意味著通过抑制效用氧化应激而减低了细胞内内中都的ACE2 mRNA。最主要Ang II、细胞内系数和NF-κB在内的炎症信号意味著会抑制效用ACE2磷酸化。土壤因子在-γ和肝细胞内酪氨酸在-4调高内膜内中都ACE2DNA的暗示。因此,炎症信号,最主要Ang II、细胞内系数和核系数κB,大多意味著抑制效用ACE2磷酸化。
Ace2敲除活体瓣膜氧气诱导DNA的上调。许多组织渐进氧气减低了人和啮齿类动物哮喘中都ACE2的暗示但在啮齿类动物模M-深入研究中都,没有掩蔽到哮喘中都ACE2DNA相对的推移。ACE2以致于暗示抑制效用瓣膜变成纤维细胞内氧气诱导的水溶性分解。在氧气的肾平滑肌细胞内中都,氧气以前的ACE2DNA相对升高,HIF(氧气诱导系数)-1α积累后的后期减小至相比之下水平线相对。因此,低氧有条件下ACE2暗示的调控即便如此难以明确,意味著是环境或细胞内/心脏依赖功能性的。仅有反式维甲酸也推断出能提高自发功能性糖尿病啮齿类动物的ACE2DNA相对。肝细胞内核系数1β (HNF-1β,TCF2)学甲状腺的都应该大致探究,是一种许多组织甲特化磷酸化系数,其在有机体中都的性状意味著会随之而来肾囊肿、乳头畸形、十二指肝萎缩和MODY5。在细胞内系中都,ACE2被比对为HNF-1β的直接靶DNA,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2启动子区有多个HNF-1β相辅相变成甘氨酸。ACE2同义可作Collectrin位于靠近X细胞核上的ACE2甘氨酸,也是HNF-1磷酸化系数的靶DNA,最主要十二指肝β细胞内中都的HNF-1α和肾内膜内中都的HNF-1β。因此,我们可以断定ACE2和CollectrinDNA的暗示是由HNF-1磷酸化系数协力通气的。
4.2 .ACE2穿孔和密切相关
ACE2被比对为传染病亚M-多肽,据报道,ACE2作为完整化学键和/或其跨管壁区在受到感染时与传染病大肝杆菌都是壳两人被密切相关,此内吞效用对大肝杆菌受到感染至关极其重要。即使重整SARS都是层金属离子 Spike细胞内与ACE2相互效用时,密切相关也能愈演愈烈。不太可能有人驳斥两种途径,即Clathrin细胞内依赖功能性和非依赖功能性传染病M-肾炎亚M-转至靶细胞内途径。然而,ACE2细胞内质尾的效用是有疑虑的;例如在另一项深入研究中都,ACE2细胞内质尾的不足之处并不冲击传染病M-肾炎-CoV的转至,但它会消散这一过程。与ACE相似,ACE2可受到近管壁混合物惨案(穿孔)的冲击,囚禁激酶活功能性胞都是构造都是延。佛波酯、氯离子霉素在、内毒素在、肝细胞内酪氨酸在-1β或坏死系数α可刺激该过程。穿孔是由混的“sheddase”,ADAM17(或TACE,坏死系数-α转化激酶;绘出3)介导,ADAM17-敲除细胞内中都,ACE2穿孔提高。此都是,钙调细胞内相辅相变成甘氨酸在ACE2的胞质尾部被比对,钙调细胞内的抑制效用减低ACE2胞都是构造都是延向培养上清液的囚禁(穿孔)。尽管因为循环ACE2和渗入的胞内构造都是延的效用尚为未确定,因为ACE2胞都是构造都是延穿孔的生理效用即便如此断定,但穿孔却是与传染病M-肾炎-CoV细胞内的转至和副本有关,并且ADAM17抑制效用剂可在肝细胞抑制效用传染病M-肾炎-CoV的副本。
参考文献:
10.1007/s11427-020-1637-5?slug=abstract
(20)30183-5/fulltext
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