综述:ACE2的主要功能以及在新型病毒性中作用

2021-12-27 04:30 来源:玉溪男科医院

甲状腺紧绷以次转化蛋白酶(ACE) 2是羧胺蛋白酶ACE的类似病态可作,羧胺蛋白酶生成甲状腺紧绷以次II,这是膀胱以次-甲状腺紧绷以次控制系统(RAS)的主要活病态胺。在2000年沃克ACE2之前,迄今为止之前描述了三种主要的ACE2机能。

首先,ACE2之前踏入RAS的一个利器但球队闭环核苷酸,可最大限度ACE的多种机能。通过类似物甲状腺紧绷以次II,ACE2在哮喘控制系统和许多其他脑部中的猜测造出庇护所起到。

第二种ACE2被核对为引致SARS肺炎病原体也是此次2019新肺炎病原体的福本胺,而在SARS中的,ACE2的大幅减低在病原体病态后严重胃中风的确诊组态中的起着极其重要起到,关于新肺炎病原体经由ACE2的科研习研究文献见前述链接。

第三,ACE2及其类似病态可作Collectrin除此以外可与发运亚福建构,并在肺脏和小肾对的吸取中的展现极其重要起到。

1.介绍

膀胱以次-甲状腺紧绷以次控制系统(RAS)在保持稳合于血压稳态以及哺乳动可作血液循环系统和水最大限度特别起着最极其重要起到。RAS的异常正向与哮喘和肺脏癌症如全身病态、高血压和脑出血的确诊组态有关。膀胱以次作为亚福蛋白酶,可接合甲状腺紧绷以次原诱发甲状腺紧绷以次I。甲状腺紧绷以次转化蛋白酶(ACE)是接合甲状腺紧绷以次I诱发甲状腺紧绷以次II的最极其重要亚福蛋白酶,甲状腺紧绷以次II(Ang II)是RAS的最极其重要闭环核苷酸,并可通过两个G亚福偶联胺,甲状腺紧绷以次II胺1改型胺(AT1R)和甲状腺紧绷以次II胺2改型胺(AT2R)展现生可作研习机能。尽管存在其他Ang II生成蛋白酶(如民间组织亚福蛋白酶和糜亚福蛋白酶),但有时候认为ACE是闭环RAS中的Ang II诱发的最极其重要蛋白酶,也可能不会是唯一有效的蛋白酶。

2000年,发现了ACE的同系可作甲状腺紧绷以次转化蛋白酶2(ACE2)。随后的证据说明,ACE2通过将Ang II降解为甲状腺紧绷以次1–7,对正向的膀胱以次-甲状腺紧绷以次控制系统顺利完成但球队闭环。一些科研习研究支持甲状腺紧绷以次1–7的反闭环起到,这一起到是通过增大多为数AT1胺细一维内的起到,相对来说较心悸和细一维内增殖特别。因此,甲状腺紧绷以次1–7由于其在哮喘控制系统中的的有益起到,是RAS控制系统的最极其重要构建。除了不具备诱发甲状腺紧绷以次-(1–7)能力之外,ACE2是一种多机能蛋白酶,其有益真实感还可能不会是其起到于其他甲状腺活病态胺的能力的结果。

随后,ACE2作为胺蛋白酶之外的起到随之得到了阐明。特别是,在2003年后,ACE2已被核对为非典改型心脏病(SARS)肺炎病原体病态的一种必须胺,但也是抵抗非典改型心脏病致死病态胃中风的一种庇护所病态小分子。无聊的是,ACE2的非典改型心脏病肺炎病原体胺机能与其对Ang II降解的裂解活病态在组态上并无类似之处,而ACE2细一维内的Ang II降解对于胃庇护所免倍受非典改型心脏病改型心脏病确诊组态的制约即使如此很极其重要。换句话说,SARS选择了不具备作为胃庇护所起到的ACE2作为胺,让针对ACE2的类似物用药(也就是上一次的推论)无法控制。

此外,ACE2及其类似病态可作Collectrin已被核对为肝细一维内凹凸不平表述中的病态发运亚福所须的必须小分子。Collectrin也可能不会在肾脏β细一维内肾脏以次分泌物和/或肾脏细一维内生长中的展现起到。

2.ACE的王室小分子

ACE在此之前在1956年被分离出来造出来时被称作“全身病态转化蛋白酶(hypertensin-converting enzyme)”。人类所ACE福因组座落在17号碱基上,编码一种180kDa亚福,不具备两个类似病态在结构上域。每个在结构上域都有一个热衷的钾建构福序,His-Glu-X-X-His(HEXH福序),这种福序存在于许蛋白酶中的。ACE是一种I改型跨内层糖亚福,通过单个羧福内侧跨内层区锚合于在质内层上。在人类所中的,之前描述两种相异的ACE同工蛋白酶,一种是在胃自体凹凸不平和膀胱、肾、胎盘和脉络丛的刷状缘内层上发现的比较丰富的体细一维内形式,另一种是仅在乳头中的发现的ACE----形式。这两种ACE亚改型都是内层包亚福,在细一维内凹凸不平,它们作为核酸蛋白酶氧化循环胺。ACE可以从细一维内凹凸不平催化,从而当做钙蛋白酶。然而,钙ACE的生可作研习普遍性仍不明了。

绘出1.ACE,ACE2和Collectrin的域在结构上

每种亚福都是不具备接收机胺的I改型定位亚福,用白色声称,而跨内层在结构上域则用黑色声称。钾建构福序(HEMGH)在ACE中的移位两次,在ACE2中的移位一次,并且座落在黄色框内声称的类似病态地带内。ACE2和Collectrin彼此之间的类似病态地带以深浅蓝色声称。为二进制所称的是每种人类所亚福质中的的为数。

ACE2由805个组成,是不具备单一一维外裂解在结构上域的I改型跨内层糖亚福。人类所ACE2福因组之前被沃克并被导向到X碱基上。像ACE一样,ACE2有两个在结构上域:氨福内侧裂解在结构上域和羧福内侧在结构上域。裂解在结构上域有一个活病态核苷酸;还有钾锆胺蛋白酶在结构上域;还有并且与ACE的氨福在结构上域猜测造出41.8%的核酸精确病态。ACE2的羧福内侧在结构上域与Collectrin有48%的核酸精确病态,Collectrin是一种非裂解亚福,早先被确实在肺脏的于是又吸取、十二指肠β细一维内增殖,以及可能不会肾脏以次一维吐等特别不具备最极其重要起到。

3.ACE2机能

现代科研习研究掩蔽到ACE2主要在心脏、肺脏和乳头中的导向,在其他多种民间组织中的低低水平表述,尤其是结肾和胃,而后来的科研习研究也说明ACE2在肺脏和肾等其他脑部中的也不具备极其重要起到。在心脏中的,ACE2在自体细一维内和神经组织内中的表述。在肺脏中的,ACE2分布于圆柱状肝细一维内的管腔凹凸不平;在乳头中的,表述于乳头民间组织研习。ACE2有时候合于座落在肝细一维内的腔面,这与ACE相反,ACE看来除此以外匀分布在衰减细一维内的顶内层和福底外侧内层彼此之间。而当SARS肺炎病原体通过表述ACE2的细一维内腔面顺利完成病菌时,其病菌效力减低10倍。

3.1 ACE2的胺蛋白酶机能

ACE和ACE2都同属锆亚福蛋白酶的M2的王室,其活病态核苷酸域受伤害于细一维内外凹凸不平,助长循环胺的生物合成。ACE和ACE2都通过利用钾裂解反应,钾与活病态核苷酸内偏向的组氨酸配位,助长水小分子对底可作羰福键的内亲核攻击,产生非共价建构的。除了两个组氨酸(座落在HEXXH福序内),还有一个神经递质残福加入钾离子的配位,座落在ACE和ACE2中的HEXXH福序的23个的内侧。与抗病原体(MLN4760)建构的ACE2相对来说,天然ACE2的在结构上归纳揭示了一个大的“前端弯曲”国家主义,其中的胺蛋白酶在结构上域的裂解亚在结构上域I和II表现造出从隔离到隔离的趋向。这种国家主义是由抗病原体的建构引致的,并为裂解再一导向最极其重要残福。

绘出2. ACE2在膀胱以次-甲状腺紧绷以次控制系统中的的起到示意绘出

甲状腺紧绷以次I(Ang I; DRVYIHPFHL)当做ACE(一种二胺福羧胺蛋白酶)的底可作,并被转化为甲状腺紧绷以次II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典电影RAS的主要活病态胺。 ACE2裂解并灭活甲状腺紧绷以次II,并诱发甲状腺扩张胺甲状腺紧绷以次1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该胺与Mas胺建构和/或降解为非活病态胺。 黄色圆圈所称示ACE催化核苷酸; 浅蓝色圆圈猜测ACE2催化核苷酸。应当所称造出,ACE2是一种非抗体亚福蛋白酶,可以催化多种其他底可作,例如Apelin。

尽管有类似之处,ACE和ACE2的机能相异;ACE从其底可作(二胺福胺蛋白酶,DPP)中的被囚一个锂端二胺,而ACE2则接合一个(单羧胺蛋白酶)。ACE2裂解可在吡啶和胶体或碱病态锂内侧残福彼此之间优先氧化的底可作的胺。当AngI由ACE转化成可抑制心悸剂AngII时,ACE2可催化Ang I,诱发猜测为无活病态的甲状腺紧绷以次1-9胺,然后可以通过ACE或其他胺蛋白酶转化为甲状腺扩张胺Ang1-7。另外,ACE2可不一定需要生物合成Ang II诱发甲状腺紧绷以次1–7,其可靠性大于将Ang I转化为甲状腺紧绷以次1–9。ACE2晶体在结构上的分辨率猜测,这些底可作抗体差异是由于精氨酸-273与底可作的锂内侧产生水桥(Salt-bridger),造成ACE2中的建构腺更大,而在ACE中的,该残福被更大的谷氨酰胺残福取代。虽然有已知的产生Ang 1-7的蛋白酶,例如奈尤邵(neprilysin)、脯氨酰内胺蛋白酶24.26和thimet寡胺蛋白酶,但ACE2的核对全面病态支持了Ang 1-7的生可作研习普遍性。这种胺已被确实与G亚福偶联胺Mas相互起到,细一维内其甲状腺庇护所起到。ACE2还起到于胺Apelin-13和Apelin-36的锂内侧,并在灌注以高裂解可靠性从其中的接合造出。Apelin裂解首先为77个前激以次,后加工成36个胺的apelin-36;全面病态亚福氧化接合诱发Apelin-13。Apelin-13控制系统给药助长大鼠和小肾低血压。无聊的是,Apelin-13 (F13A)的锂内侧残福的词句挽回了其变压器起到,并全面病态拮抗野生改型Apelin-13的起到,猜测ACE2在Apelin胺生物合成中的不具备起到。

ACE氧化Ang I须要负离子加入。同样,ACE2活病态也倍受负离子的闭环。然而,负离子存在可降低ACE2对Ang I的氧化,但选择病态了AngII的催化。有人提造出氯化可作建构不会引致活病态核苷酸乙基的细微波动,这种波动不会助长或阻碍底可作建构。负离子降低至多达100攒摩尔,虽然仍处于人血中的荷尔蒙pH,但已可降低ACE2对Ang I的接合,减少了ACE2对AngII的接合,。这将不具备降低心悸病态的Ang II在肺脏中的局部pH的起到,此部位心悸病态的Ang II和ACE2都有高低水平的表述,且细一维内外负离子低水平波动相当大。

3.2 .ACE2裂解活病态的抗病原体和活化剂

各种ACE抗病原体,如卡托尤和赖诺尤不制约ACE2的活病态,而ACE2活病态可被二胺Pro-Phe选择病态,并且据此之前开发了特合于的ACE2抗病原体,例如胺类似可作DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-羧福-2-[3- (3,5-二氯苄福)-3H-咪唑4-福]-乙胺福]-4-甲福甲酯)。MLN 4760是第一个福于Ang I的锂端二胺(His-Leu)合理设计的ACE2抗病原体,不具备极低的效价(Ki=0.44 nM)和抗体。ACE2对ACE的反闭环轴助长科研习研究执法人员考虑ACE2对动可作静态哮喘癌症的可能不会制约。通过福因组用药或重组亚福顺利完成ACE2用药显然改善了全身病态、食道粥样硬化和肺脏癌症。福于带电粒子乙基的药可作筛选确合于了两种ACE2正向剂化合可作(xanthenone和resorcinolnaphthalein),除此以外可中的度弱化ACE2活病态。然而,尚不明了这些化合可作的抗体。

3.3 ACE2的胺蛋白酶非展现起到机能

尽管ACE2作为胺蛋白酶裂解Ang II催化,但早先的科研习研究说明ACE2的跨内层区也不具备生可作研习机能。2003年,非典改型心脏病疫情担忧到世界,ACE2被核对为免疫病原体非典改型心脏病肺炎病原体的机能胺。表述ACE2非裂解活病态突变体的细一维内即使如此允许非典改型心脏病病原体病态,这说明ACE2的胺蛋白酶起到对于非典改型心脏病病原体转回宿主细一维内不是必须的。与生可作研习结果相一致,在结构上归纳说明,非典改型心脏病肺炎病原体Spike亚福接触ACE2裂解在结构上域的亚在结构上域I的顶端,但不制约亚在结构上域II,也不隔离胺蛋白酶活病态核苷酸。当非典改型心脏病改型心脏病肺炎病原体与ACE2连接时,ACE2的外在结构上域被催化,而跨内层在结构上域被内在化,使病原体粒状-宿主细一维内全面病态融合。因此,尽管详细的组态仍不明了,但ACE2的跨内层区与非典改型心脏病肺炎病原体-胺复合可作在非典改型心脏病肺炎病原体病态中的从细一维内内层到细一维内质的发运有关。

绘出3. ACE2的英文翻译后词句; 自然地和裂开

SARS肺炎病原体(SARS-CoV)以Clathrin亚福展现起到方式与ACE2建构并内在化,以使其转回细一维内。 内层融合是通过亚福蛋白酶(例如胰亚福蛋白酶或furin亚福蛋白酶)Spike细一维内正向,病原体RNA被被囚到细一维内质中的,从而引来SARS病菌。 跨内层亚福蛋白酶(ADAM17)接合ACE2的细一维内外近内层地带,将裂解活病态的一维外域被囚到细一维内外环境污染中的。 尚不明了这种ACE2催化是否是借以SARS确诊。

绘出4. ACE2与B0AT1发运亚福的相互起到

ACE2与B0AT1发运亚福(SLC6A19)相互起到,这是小肾肝细一维内中的该发运亚福的衰减凹凸不平表述所必须的。 尚不明了ACE2的接合是否是借以为B0AT1提供中的病态。

大鼠肺脏分离出来的Collectrin福因组在于是又生收集泵的的表述归纳。Collectrin与ACE2的锂内侧有47.8%的同一病态;然而,与ACE2相异,Collectrin缺乏活病态羧胺蛋白酶裂解在结构上域(绘出1)。初次报告据信了Collectrin导向在集合管肝细一维内的细一维内质中的,但全面病态的科研习研究说明Collectrin主要导向在近端圆柱状肝细一维内的刷状缘(管腔侧)。通过对小肾的福因组导向科研习研究,恰巧发现Collectrin是中的病态发运亚福的极其重要闭环核苷酸。Collectrin敲除小肾的尿中的造出现脱水的中的病态(酪氨酸和乙酰)。再生科研习研究说明,Collectrin与B0AT1中的病态发运亚福建构,并对这些发运亚福在膀胱近端毛细血管于是又吸取所须的细一维内凹凸不平的正确表述起最极其重要起到。尽管在结构上类似,ACE2不一定与肺脏中的的发运亚福建构,而是与小肾中的的发运亚福建构,在小肾中的ACE2相对于表述,被吸取。而ACE2的这一机能与其胺蛋白酶活病态相关联,其胺蛋白酶活病态不是与发运亚福配对所必须。

绘出1.ACE,ACE2和Collectrin的域在结构上

每种亚福都是不具备接收机胺的I改型定位亚福,用白色声称,而跨内层在结构上域则用黑色声称。钾建构福序(HEMGH)在ACE中的移位两次,在ACE2中的移位一次,并且座落在黄色框内声称的类似病态地带内。ACE2和Collectrin彼此之间的类似病态地带以深浅蓝色声称。为二进制所称的是每种人类所亚福质中的的为数。

4.ACE2表述的闭环

4.1 .ACE2的核糖体基因表达

ACE2在此之前是使用人类所中风病态心室的cDNA文库沃克的,而ACE2 mRNA低水平的表述则根据荷尔蒙和病变必须而动态波动。目前越来越多的证据说明,ACE抗病原体或AT1胺阻滞剂对RAS的选择病态起到不会上调ACE2mRNA的表述。选择病态水皮质激以次(或胱氨酸)可能不会通过选择病态氧化应激而降低了巨噬细一维内中的的ACE2 mRNA。最主要Ang II、细一维内核苷酸和NF-κB在内的呼吸道接收机可能不会不会选择病态ACE2核糖体。干扰以次-γ和呼吸道内介以次-4大幅减低肝细一维内中的ACE2福因组的表述。因此,呼吸道接收机,最主要Ang II、细一维内核苷酸和核核苷酸κB,除此以外可能不会选择病态ACE2核糖体。

Ace2敲除小肾心脏缺氧正向福因组的上调。民间组织局部缺氧降低了人和大鼠高血压中的ACE2的表述但在大鼠静态科研习研究中的,未掩蔽到高血压中的ACE2福因组低水平的波动。ACE2过度表述选择病态心脏成纤维细一维内缺氧正向的胶原生成。在缺氧的胃骨骼肌细一维内中的,缺氧现代的ACE2福因组低水平升高,HIF(缺氧正向核苷酸)-1α积累后的末期增大至相对来说之下福线低水平。因此,低氧必须下ACE2表述的基因表达即使如此不易具体,可能不会是环境污染或细一维内/脑部展现起到的。全反式维甲酸也猜测造出能减低加入者全身病态大鼠的ACE2福因组低水平。肺细一维内核核苷酸1β (HNF-1β,TCF2)研习内分泌物的都应该大抵探究,是一种民间组织抗体核糖体核苷酸,其在人类所中的的突变可能不会不会造成膀胱腺肿、生殖器小头、十二指肠锐减和MODY5。在细一维内系中的,ACE2被核对为HNF-1β的不一定需要靶福因组,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2核糖体区有多个HNF-1β建构核苷酸。ACE2类似病态可作Collectrin座落在远处X碱基上的ACE2核苷酸,也是HNF-1核糖体核苷酸的靶福因组,最主要十二指肠β细一维内中的的HNF-1α和膀胱肝细一维内中的的HNF-1β。因此,我们可以猜测ACE2和Collectrin福因组的表述是由HNF-1核糖体核苷酸协同闭环的。

4.2 .ACE2裂开和自然地

ACE2被核对为非典改型心脏病肺炎病原体胺,据报道,ACE2作为清晰小分子和/或其跨内层区在病菌时与非典改型心脏病病原灌注皮一起被自然地,此内吞起到对病原体病态至关极其重要。即使重组SARS凹凸不平配体 Spike亚福与ACE2相互起到时,自然地也能频发。之前有人提造出两种简而言之,即Clathrin亚福展现起到和非展现起到非典改型心脏病改型心脏病肺炎病原体转回靶细一维内简而言之。然而,ACE2细一维内质颈的起到是有争议的;例如在另一项科研习研究中的,ACE2细一维内质颈的缺失不一定制约非典改型心脏病改型心脏病-CoV的转回,但它不会消散这一现实生活。与ACE类似,ACE2可倍受到近内层催化意外事件(裂开)的制约,被囚裂解活病态一维外在结构上域。佛波酯、离子霉以次、内毒以次、呼吸道内介以次-1β或发炎核苷酸α可冲动该现实生活。裂开是由常是的“sheddase”,ADAM17(或TACE,发炎核苷酸-α转化蛋白酶;绘出3)细一维内,ADAM17-敲除细一维内中的,ACE2裂开减少。此外,钙调亚福建构核苷酸在ACE2的一维质颈部被核对,钙调亚福的选择病态降低ACE2一维外在结构上域向培养上清液的被囚(裂开)。尽管因为循环ACE2和残留的一维内在结构上域的起到尚未确合于,因为ACE2一维外在结构上域裂开的荷尔蒙起到即使如此不易确合于,但裂开看来与非典改型心脏病改型心脏病-CoV细一维内的转回和正向有关,并且ADAM17抗病原体可在灌注选择病态非典改型心脏病改型心脏病-CoV的正向。

参考文献:

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

(20)30183-5/fulltext

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