综述:ACE2的主要功能以及在新型冠状病毒中的作用

2022-02-28 06:20 来源:廊坊男科医院

腹腔恶化伦反转复合器皿(ACE) 2是羧多肽复合器皿ACE的词源器皿,羧多肽复合器皿分解并成腹腔恶化伦II,这是肺伦-腹腔恶化伦系统设计(RAS)的主要活性多肽。在2000年克林ACE2之后,迄今并未刻画了三种主要的ACE2有助于。

首先,ACE2并未踏入RAS的一个强而有力负恒定生器皿体,可抵消ACE的多种有助于。通过小化学键腹腔恶化伦II,ACE2在心腹腔系统设计和许多其他肾脏中的标示出单单保护起到。

第二种ACE2被解剖为激起SARS亚型号也是此次2019新亚型号的恩本复合器皿,而在SARS中的,ACE2的上调在免疫缺陷者后严重胃衰竭的得病有助于中的起着不可忽视起到,关于新亚型号经由ACE2的学时术研究文献听闻此前述链接。

第三,ACE2及其词源器皿Collectrin可让与海上运输氨恩酸相结合,并在肺脏和小肠道对的渗入中的起着不可忽视起到。

1.介绍

肺伦-腹腔恶化伦系统设计(RAS)在维持血压稳态以及爬行动器皿体内体液和水抵消都是起着决定性起到。RAS的异常触发与心腹腔和肺脏传染病如高血压、高血压和心力衰竭的得病有助于有关。肺伦作为氨恩酸复合器皿,可挤压腹腔恶化伦原消除腹腔恶化伦I。腹腔恶化伦反转复合器皿(ACE)是挤压腹腔恶化伦I消除腹腔恶化伦II的决定性氨恩酸复合器皿,腹腔恶化伦II(Ang II)是RAS的决定性恒定生器皿体,并可通过两个G氨恩酸萘复合器皿,腹腔恶化伦II复合器皿1型号复合器皿(AT1R)和腹腔恶化伦II复合器皿2型号复合器皿(AT2R)起着化学键生器皿学时有助于。尽管长期存在其他Ang II分解并成复合器皿(如民间组织氨恩酸复合器皿和糜氨恩酸复合器皿),但一般而言所宣称ACE是恒定RAS中的Ang II消除的决定性复合器皿,也其实是唯一有效地的复合器皿。

2000年,听闻到了ACE的同系器皿腹腔恶化伦反转复合器皿2(ACE2)。随后的结论得单单结论,ACE2通过将Ang II降解为腹腔恶化伦1–7,对触发的肺伦-腹腔恶化伦系统设计开展负恒定。一些学时术研究默许腹腔恶化伦1–7的反恒定起到,这一起到是通过下降多至少AT1复合器皿介导的起到,特别是在腹腔收缩和细胞都会增殖都是。因此,腹腔恶化伦1–7由于其在心腹腔系统设计中的的益处起到,是RAS系统设计的决定性构建。除了很强消除腹腔恶化伦-(1–7)能力之除此以外,ACE2是一种多有助于复合器皿,其益处效果还其实是其起到于其他腹腔活性多肽的能力的结果。

随后,ACE2作为多肽复合器皿之除此以外的起到慢慢得到了阐明。特别是,在2003年后,ACE2已被解剖为流感(SARS)亚型号感染者的一种须要复合器皿,但也是抵抗流感致死性胃衰竭的一种保护性化学键。古怪的是,ACE2的流感亚型号复合器皿有助于与其对Ang II降解的还原活性在有助于上并所谓联,而ACE2介导的Ang II降解对于胃保护人身安全流感型号胃炎得病有助于的因素依然很不可忽视。换句话说,SARS选择了很强作为胃保护起到的ACE2作为复合器皿,让针对ACE2的小化学键疗程(也就是上一次的假设)孤立无援。

此除此以外,ACE2及其词源器皿Collectrin已被解剖为血管壁粒状表述中的性海上运输氨恩酸所需的须要化学键。Collectrin也其实在去甲β细胞都会去甲伦分泌和/或去甲细胞都会多听闻于中的起着起到。

2.ACE远和亲化学键

ACE最初在1956年被除去单单来时被称为“高血压升华复合器皿(hypertensin-converting enzyme)”。有机体ACEDNA坐落17号突变上,编码一种180kDa氨恩酸,很强两个词源亚恩。每个亚恩都有一个活跃的硫相结合恩序,His-Glu-X-X-His(HEXH恩序),这种恩序长期存在于许复合器皿中的。ACE是一种I型号跨薄膜糖氨恩酸,通过单个官能团下方跨薄膜区锚定在质薄膜上。在有机体中的,并未刻画两种多种不同的ACE同工复合器皿,一种是在胃自体粒状和肺、小肠、输卵管和脉络丛的贴状缘薄膜上听闻到的丰富的卵子都会恩本,另一种是至少在卵巢中的听闻到的ACE----恩本。这两种ACE亚型号都是薄膜包氨恩酸,在细胞都会粒状,它们作为除此以核酸复合器皿降解循环多肽。ACE可以从细胞都会粒状甘油,从而充作糖类复合器皿。然而,糖类ACE的化学键生器皿学时含意仍不可信。

绘单单1.ACE,ACE2和Collectrin的邻接在结构上

每种氨恩酸都是带有波形多肽的I型号统合氨恩酸,用蓝灰色回应,而跨薄膜亚恩则用黑色回应。硫相结合恩序(HEMGH)在ACE中的段落两次,在ACE2中的段落一次,并且坐落蓝色支架回应的词源范围内。ACE2和Collectrin二者之间的词源范围以白色回应。至少字所指的是每种有机体氨恩酸质中的的至少。

ACE2由805个组并成,是很强一般来说胞除此以外还原亚恩的I型号跨薄膜糖氨恩酸。有机体ACE2DNA并未被克林并被导向到X突变上。像ACE一样,ACE2有两个亚恩:乙酰下方还原亚恩和官能团下方亚恩。还原亚恩有一个活性DNA座----硫金属多肽复合器皿亚恩----并且与ACE的乙酰亚恩标示出单单41.8%的多肽一致性。ACE2的官能团下方亚恩与Collectrin有48%的多肽一致性,Collectrin是一种非还原氨恩酸,除此以除此以外被推论在肺脏的再继续渗入、肺脏β细胞都会增殖,以及其实去甲伦胞吐等都是很强决定性起到。

3.ACE2有助于

最初学时术研究仔细观察到ACE2主要在肺脏、肺脏和卵巢中的导向,在其他多种民间组织中的低离地表述,尤其是输尿管和胃,而后来的学时术研究也得单单结论ACE2在肺脏和小肠等其他肾脏中的也很强不可忽视起到。在肺脏中的,ACE2在免疫细胞都会和心肌细胞都会中的表述。在肺脏中的,ACE2分布于管状血管壁的管腔粒状;在卵巢中的,表述于卵巢肉瘤都会。ACE2一般而言定坐落血管壁的腔面,这与ACE意味著,ACE其实举例来说在发散细胞都会的顶薄膜和恩底除此以外侧薄膜二者之间。而当SARS亚型号通过表述ACE2的细胞都会腔面开展感染者时,其感染者效力大幅提高10倍。

3.1 ACE2的多肽复合器皿有助于

ACE和ACE2都属于金属氨恩酸复合器皿的M2远和亲,其活性DNA座邻接暴露出于细胞都会除此以外粒状,促使循环多肽的代谢。ACE和ACE2都通过利用硫还原反应,硫与活性DNA座内保守的天冬氨酸中心原子,促使水化学键对反应器皿甲恩键的和亲核攻击,转变并成非阴金属离子相结合的。除了两个天冬氨酸(坐落HEXXH恩序内),还有一个甘氨酸亚恩参与硫金属离子的中心原子,坐落ACE和ACE2中的HEXXH恩序的23个的下方。与正向剂(MLN4760)相结合的ACE2来得,天然ACE2的在结构上系统性阐释了一个大的“铰链直角”爱国运动,其中的多肽复合器皿亚恩的还原亚亚恩I和II表现单单从开放到封闭的转变。这种爱国运动是由正向剂的相结合激起的,并为还原重新导向决定性亚恩。

绘单单2. ACE2在肺伦-腹腔恶化伦系统设计中的的起到示意绘单单

腹腔恶化伦I(Ang I; DRVYIHPFHL)充作ACE(一种二多肽恩羧多肽复合器皿)的反应器皿,并被升华为腹腔恶化伦II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活性多肽。 ACE2还原并灭活腹腔恶化伦II,并消除腹腔扩张多肽腹腔恶化伦1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该多肽与Mas复合器皿相结合和/或降解为非活性多肽。 金色箭头所指示ACE甘油DNA座; 蓝色箭头标示出ACE2甘油DNA座。其所所指单单,ACE2是一种非专一性氨恩酸复合器皿,可以甘油多种其他反应器皿,例如Apelin。

尽管有相似点,ACE和ACE2的有助于多种不同;ACE从其反应器皿(二多肽恩多肽复合器皿,DPP)中的释放一个氮端二多肽,而ACE2则挤压一个(单羧多肽复合器皿)。ACE2还原可在脯氨酸和疏水或溶氮下方亚恩二者之间优先降解的反应器皿的多肽。当AngI由ACE释放单单来引人瞩目腹腔收缩剂AngII时,ACE2可甘油Ang I,消除得单单结论为无活性的腹腔恶化伦1-9多肽,然后可以通过ACE或其他多肽复合器皿升华为腹腔扩张多肽Ang1-7。另除此以外,ACE2可从外部代谢Ang II消除腹腔恶化伦1–7,其效率低于将Ang I升华为腹腔恶化伦1–9。ACE2晶体在结构上的分辨率标示出,这些反应器皿专一性差异是由于精氨酸-273与反应器皿的氮下方转变并成水桥(Salt-bridger),引致ACE2中的相结合囊很小,而在ACE中的,该亚恩被很小的谷氨乙酰胺亚恩过渡到。虽然有已知的转变并成Ang 1-7的复合器皿,例如隆普利林(neprilysin)、脯氨乙酰内多肽复合器皿24.26和thimet寡多肽复合器皿,但ACE2的解剖必要性默许了Ang 1-7的化学键生器皿学时含意。这种多肽已被推论与G氨恩酸萘复合器皿Mas相互起到,介导其腹腔保护起到。ACE2还起到于多肽Apelin-13和Apelin-36的氮下方,并在体除此以外以高还原效率从其中的挤压单单。Apelin多肽首先为77个此前激伦,后制品并成36个多肽的apelin-36;必要性氨恩酸降解挤压消除Apelin-13。Apelin-13系统设计给制剂促使DDT和DDT低血糖。古怪的是,Apelin-13 (F13A)的氮下方亚恩的修饰失去了其复合起到,并必要性GABA野生型号Apelin-13的起到,得单单结论ACE2在Apelin多肽代谢中的很强起到。

ACE降解Ang I需要氢金属离子参与。举例来说,ACE2活性也受氢金属离子的恒定。然而,氢金属离子长期存在可缩减ACE2对Ang I的降解,但正向了AngII的甘油。有人提单单异议水合器皿相结合都会激起活性DNA座顺式的微小转变,这种转变都会促使或阻碍反应器皿相结合。氢金属离子缩减至高达100毫路易斯,虽然仍受制于人血中的内分泌浓度,但已可缩减ACE2对Ang I的挤压,减少了ACE2对AngII的挤压,。这将很强缩减腹腔收缩性的Ang II在肺脏中的暂时性浓度的起到,此部位腹腔收缩性的Ang II和ACE2都有高离地的表述,且细胞都会除此以外氢金属离子离地波动较大。

3.2 .ACE2还原活性的正向剂和活化剂

各种ACE正向剂,如卡托普利和赖诺普利不因素ACE2的活性,而ACE2活性可被二多肽Pro-Phe正向,并且据此并未开发设计了特定的ACE2正向剂,例如多肽类似器皿DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-官能团-2-[3- (3,5-丙醇磺酸)-3H-咪唑4-恩]-乙胺恩]-4-甲恩呋喃)。MLN 4760是第一个恩于Ang I的氮端二多肽(His-Leu)适当设计的ACE2正向剂,很强较低的效价(Ki=0.44 nM)和专一性。ACE2对ACE的反恒定轴促使学时术研究医务人员考虑ACE2对动器皿至少学模型号心腹腔传染病的其实因素。通过DNA疗程或拆分氨恩酸开展ACE2疗程确实改善了高血压、动脉粥样愈合和肺脏传染病。恩于电子顺式的类固醇审核确切了两种ACE2触发剂化合器皿(xanthenone和resorcinolnaphthalein),可让中的度增强ACE2活性。然而,已为不可信这些化合器皿的专一性。

3.3 ACE2的多肽复合器皿非发挥作用有助于

尽管ACE2作为多肽复合器皿还原Ang II甘油,但除此以除此以外的学时术研究得单单结论ACE2的跨薄膜区也很强化学键生器皿学时有助于。2003年,流感疫情威胁到世界,ACE2被解剖为致病病菌流感亚型号的有助于复合器皿。表述ACE2非还原活性甲恩化体的细胞都会依然允许流感免疫缺陷者,这得单单结论ACE2的多肽复合器皿起到对于流感HIV重回肠道细胞都会不是须要的。与化学键生器皿学时结果相一致,在结构上系统性得单单结论,流感亚型号Spike氨恩酸碰触ACE2还原亚恩的亚亚恩I的下方,但不因素亚亚恩II,也不封闭多肽复合器皿活性DNA座。当流感型号胃炎亚型号与ACE2连接时,ACE2的除此以外亚恩被甘油,而跨薄膜亚恩被内在化,使HIV粒状-肠道细胞都会必要性融合。因此,尽管详细的有助于仍不可信,但ACE2的跨薄膜区与流感亚型号-复合器皿复合器皿在流感亚型号感染者中的从细胞都会薄膜到细胞都会器的海上运输有关。

绘单单3. ACE2的翻译后修饰; 密切相关和裂开

SARS亚型号(SARS-CoV)以Clathrin氨恩酸发挥作用方式与ACE2相结合并内在化,以使其重回细胞都会。 薄膜融合是通过氨恩酸复合器皿(例如胰氨恩酸复合器皿或furin氨恩酸复合器皿)Spike介导触发,HIVRNA被释放到细胞都会器中的,从而掀起SARS感染者。 跨薄膜氨恩酸复合器皿(ADAM17)挤压ACE2的细胞都会除此以外近薄膜范围,将还原活性的胞除此以外邻接释放到细胞都会除此以外环境中的。 已为不可信这种ACE2甘油是否有助于SARS得病。

绘单单4. ACE2与B0AT1海上运输氨恩酸的相互起到

ACE2与B0AT1海上运输氨恩酸(SLC6A19)相互起到,这是小肠道血管壁中的该海上运输氨恩酸的发散粒状表述所须要的。 已为不可信ACE2的挤压是否有助于为B0AT1都有中的性。

DDT肺脏除去的CollectrinDNA在经年累月利用管中的的表述系统性。Collectrin与ACE2的氮下方有47.8%的同一性;然而,与ACE2多种不同,Collectrin不够活性羧多肽复合器皿还原亚恩(绘单单1)。刚开始报告记录了Collectrin导向在集合管血管壁的细胞都会器中的,但必要性的学时术研究得单单结论Collectrin主要导向在近端管状血管壁的贴状缘(管腔侧)。通过对DDT的DNA导向学时术研究,无意间听闻到Collectrin是中的性海上运输氨恩酸的不可忽视恒定生器皿体。Collectrin敲除DDT的尿液中的单单现中毒的中的性(酪氨酸和天冬氨酸)。机械学时术研究得单单结论,Collectrin与B0AT1中的性海上运输氨恩酸相结合,并对这些海上运输氨恩酸在肺近端粘液再继续渗入所需的细胞都会粒状的应该表述起决定性起到。尽管在结构上相似,ACE2相当与肺脏中的的海上运输氨恩酸相结合,而是与小肠道中的的海上运输氨恩酸相结合,在小肠道中的ACE2离地表述,被渗入。而ACE2的这一有助于与其多肽复合器皿活性所谓,其多肽复合器皿活性不是与海上运输氨恩酸配对所须要。

绘单单1.ACE,ACE2和Collectrin的邻接在结构上

每种氨恩酸都是带有波形多肽的I型号统合氨恩酸,用蓝灰色回应,而跨薄膜亚恩则用黑色回应。硫相结合恩序(HEMGH)在ACE中的段落两次,在ACE2中的段落一次,并且坐落蓝色支架回应的词源范围内。ACE2和Collectrin二者之间的词源范围以白色回应。至少字所指的是每种有机体氨恩酸质中的的至少。

4.ACE2表述的恒定

4.1 .ACE2的酪氨酸恒定

ACE2最初是可用有机体衰竭性心室的cDNA角川书店克林的,而ACE2 mRNA离地的表述则根据内分泌和病症必要条件而动态转变。目此前越来越多的结论得单单结论,ACE正向剂或AT1复合器皿阿司匹林对RAS的正向起到都会大幅大幅提高ACE2mRNA的表述。正向水皮质激伦(或GABA)其实通过正向酸中毒而缩减了细胞内都会中的的ACE2 mRNA。都有Ang II、细胞都会生器皿体和NF-κB在内的上皮细胞波形有其实正向ACE2酪氨酸。干扰伦-γ和白细胞都会介伦-4上调血管壁中的ACE2DNA的表述。因此,上皮细胞波形,都有Ang II、细胞都会生器皿体和核生器皿体κB,均其实正向ACE2酪氨酸。

Ace2敲除DDT肺脏窒息正向DNA的大幅大幅提高。民间组织暂时性窒息缩减了人和DDT高血压中的ACE2的表述但在DDT至少学模型号学时术研究中的,无法仔细观察到高血压中的ACE2DNA离地的转变。ACE2过份表述正向肺脏并成纤维细胞都会窒息正向的胶原分解并成。在窒息的胃骨骼肌细胞都会中的,窒息最初的ACE2DNA离地消退,HIF(窒息正向生器皿体)-1α积累后的后期下降至相似恩线离地。因此,低氧必要条件下ACE2表述的恒定依然不易明确,其实是环境或细胞都会/肾脏发挥作用的。全部都是异构体维甲酸也标示出单单能大幅提高自发性高血压DDT的ACE2DNA离地。肺细胞都会核生器皿体1β (HNF-1β,TCF2)学时荷尔蒙的都应该分界了解,是一种民间组织专一性酪氨酸生器皿体,其在有机体中的的甲恩化有其实引致肺囊肿、乳头畸形、肺脏萎缩和MODY5。在细胞都会系中的,ACE2被解剖为HNF-1β的从外部靶DNA,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2残恩区有多个HNF-1β相结合DNA座。ACE2词源器皿Collectrin坐落靠近X突变上的ACE2DNA座,也是HNF-1酪氨酸生器皿体的靶DNA,都有肺脏β细胞都会中的的HNF-1α和肺血管壁中的的HNF-1β。因此,我们可以得单单结论ACE2和CollectrinDNA的表述是由HNF-1酪氨酸生器皿体来进行恒定的。

4.2 .ACE2裂开和密切相关

ACE2被解剖为流感亚型号复合器皿,据报道,ACE2作为基本化学键和/或其跨薄膜区在感染者时与流感HIV除此以包覆一起被密切相关,此内吞起到对免疫缺陷者至关不可忽视。即使拆分SARS粒状阴金属离子 Spike氨恩酸与ACE2相互起到时,密切相关也能发生。并未有人提单单异议两种都能,即Clathrin氨恩酸发挥作用和非发挥作用流感型号胃炎亚型号重回靶细胞都会都能。然而,ACE2细胞都会器尾的起到是有争议的;例如在另一项学时术研究中的,ACE2细胞都会器尾的缺失相当因素流感型号胃炎-CoV的重回,但它都会减弱这一操作过程。与ACE相似,ACE2可受到近薄膜甘油事件(裂开)的因素,释放还原活性胞除此以外亚恩。佛波酯、金属离子霉伦、内毒伦、白细胞都会介伦-1β或坏死生器皿体α可抑制该操作过程。裂开是由混杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,坏死生器皿体-α升华复合器皿;绘单单3)介导,ADAM17-敲除细胞都会中的,ACE2裂开减少。此除此以外,钙调氨恩酸相结合DNA座在ACE2的胞质前端被解剖,钙调氨恩酸的正向缩减ACE2胞除此以外亚恩向培养上清液的释放(裂开)。尽管因为循环ACE2和受到破坏的胞内亚恩的起到已为未确切,因为ACE2胞除此以外亚恩裂开的内分泌起到依然不易确切,但裂开其实与流感型号胃炎-CoV细胞都会的重回和镜像有关,并且ADAM17正向剂可在体除此以外正向流感型号胃炎-CoV的镜像。

参考文献:

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

(20)30183-5/fulltext

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