综述:ACE2的主要系统以及在新型冠状病毒中作用

2021-11-16 05:56 来源:永州男科医院

微血管不稳芝转换激酶(ACE) 2是羧多肽激酶ACE的互补器物,羧多肽激酶生成微血管不稳芝II,这是消化道芝-微血管不稳芝管理系统(RAS)的主要活性多肽。在2000年克隆ACE2之后,在世界上之前描述了三种主要的ACE2一新功能。

首先,ACE2之前成为RAS的一个有力倒数第调控突变,可平衡状态ACE的多种一新功能。通过靶向微血管不稳芝II,ACE2在全身性管理系统和许多其他器官当中推断造出保护功用。

第二种ACE2被认就其为引来SARSHIV性也是此次2019一新HIV性的恩本可借,而在SARS当中,ACE2的下调在病菌者后严重肺部心律不整的中风必要当中起着极为重要功用,关于一新HIV性经由ACE2的研究课题文献可知前述链接。

第三,ACE2及其互补器物Collectrin均会与发运受体建构,并在脑部和肠胃道对的释放出当中起到极为重要功用。

1.介绍

消化道芝-微血管不稳芝管理系统(RAS)在保持稳定皮质醇稳态以及哺乳动器物体内血液循环和卤平衡状态各个方面起着主导功用。RAS的极度可借与全身性和脑部哮喘如高皮质醇、哮喘和心力心律不整的中风必要有关。消化道芝作为激酶活性,可切割成微血管不稳芝原归因于微血管不稳芝I。微血管不稳芝转换激酶(ACE)是切割成微血管不稳芝I归因于微血管不稳芝II的极其重要激酶活性,微血管不稳芝II(Ang II)是RAS的极其重要调控突变,并可通过两个G受体偶联可借,微血管不稳芝II可借1改型可借(AT1R)和微血管不稳芝II可借2改型可借(AT2R)起到生器物专修一新功能。尽管存在其他Ang II生成激酶(如组织激酶活性和糜激酶活性),但上会认为ACE是调控RAS当中Ang II归因于的极其重要激酶,也意味著是唯一必需的激酶。

2000年,断定了ACE的同系器物微血管不稳芝转换激酶2(ACE2)。随后的证据确实,ACE2通过将Ang II甲醛为微血管不稳芝1–7,对可借的消化道芝-微血管不稳芝管理系统进行倒数第调控。一些研究课题全力支持微血管不稳芝1–7的排另有调控功用,这一功用是通过降低一般来说AT1可借可借的功用,特别是在微心悸和受体增殖各个方面。因此,微血管不稳芝1–7由于其在全身性管理系统当中的更为重要功用,是RAS管理系统的极其重要组成部分。除了较强归因于微血管不稳芝-(1–7)能力之另有,ACE2是一种多一新功能激酶,其更为重要效果还意味著是其功用于其他微血管活性多肽的能力的结果。

随后,ACE2作为多肽激酶之另有的功用日益得到了阐明。特别是,在2003年后,ACE2已被认就其为防疫(SARS)HIV性病菌的一种须要可借,但也是抗击防疫致死性肺部心律不整的一种保护性分子。一新奇的是,ACE2的防疫HIV性可借一新功能与其对Ang II甲醛的催化排另有应活性在必要上并无关联,而ACE2可借的Ang II甲醛对于肺部保护免所致防疫改型肺部癌中风必要的受到影响基本上很极为重要。换句话说,SARS选择了较强作为肺部保护功用的ACE2作为可借,让针对ACE2的靶向疗法(也就是上一次的断言)进退两难。

此另有,ACE2及其互补器物Collectrin已被认就其为上皮受体表面会表达造出来当;也发运受体所需的须要分子。Collectrin也意味著在胰岛β受体胰岛芝分泌和/或胰岛受体生长当中起到功用。

2.ACE三兄弟分子

ACE最初在1956年被分离造出来时被称为“高皮质醇背离成激酶(hypertensin-converting enzyme)”。生命ACE恩因位处17号DNA上,编码一种180kDa受体,较强两个互补组受体。每个组受体都有一个活跃的锂建构恩序,His-Glu-X-X-His(HEXH恩序),这种恩序存在于许激酶当中。ACE是一种I改型跨凝胶糖受体,通过单个官能团另有侧跨凝胶区锚就其在质凝胶上。在生命当中,之前描述两种这不相同的ACE同工激酶,一种是在肺部表皮表面会和消化道、肠胃、内膜和脉络丛的滚状缘凝胶上断定的丰富的体受体形式,另一种是只能在阴鞘当中断定的ACE生发形式。这两种ACE亚改型都是凝胶工具箱受体,在受体表面会,它们作为另有切激酶过氧化氢移位多肽。ACE可以从受体表面会甘油,从而充当可溶性激酶。然而,可溶性ACE的生器物专修意涵仍不正确。

布1.ACE,ACE2和Collectrin的反之亦然内部结构

每种受体都是十分相似讯号多肽的I改型统合受体,用黄色说明,而跨凝胶组受体则用黑色说明。锂建构恩序(HEMGH)在ACE当中移位两次,在ACE2当中移位一次,并且位处橙色板说明的互补地区内。ACE2和Collectrin中间的互补地区以绿色说明。二进制指的是每种生命受体质当中的数。

ACE2由805个组成,是较强单一胞另有催化排另有应组受体的I改型跨凝胶糖受体。生命ACE2恩因之前被克隆并被适配到XDNA上。像ACE一样,ACE2有两个组受体:氨恩另有侧催化排另有应组受体和官能团另有侧组受体。催化排另有应组受体有一个活性核糖体--锂金属多肽激酶组受体--并且与ACE的氨恩组受体推断造出41.8%的乙基酸理论上。ACE2的官能团另有侧组受体与Collectrin有48%的乙基酸理论上,Collectrin是一种非催化排另有应受体,最近被证明在脑部的日后释放出、癌变β受体增殖,以及意味著胰岛芝胞吐等各个方面较强主导功用。

3.ACE2一新功能

早期研究课题观察到ACE2主要在脑部、脑部和阴鞘当中适配,在其他多种组织当中低技术水平表达造出来,尤其是结肠胃和肺部,而后来的研究课题也确实ACE2在肾脏和肠胃等其他器官当中也较强极为重要功用。在脑部当中,ACE2在表皮受体和心肌受体当中表达造出来。在脑部当中,ACE2原产于螺旋状上皮受体的管腔表面会;在阴鞘当中,表达造出来于阴鞘间质受体。ACE2上会适配于上皮受体的腔面,这与ACE相排另有,ACE似乎均匀原产在磁化受体的顶凝胶和恩底另有侧凝胶中间。而当SARSHIV性通过表达造出来ACE2的受体腔面进行病菌时,其病菌投效减少10倍。

3.1 ACE2的多肽激酶一新功能

ACE和ACE2都属于金属激酶活性的M2三兄弟,其活性核糖体反之亦然暴露于受体另有表面会,促进移位多肽的细胞内。ACE和ACE2都通过为了让锂催化排另有应排另有应,锂与活性核糖体内保守的乙酰分子内部结构,促进氯离子对底器物羰恩键的亲早先,背离成非共价建构的。除了两个乙酰(位处HEXXH恩序内),还有一个胺类残恩直接参与锂氯离子的分子内部结构,位处ACE和ACE2当中HEXXH恩序的23个的另有侧。与减缓剂(MLN4760)建构的ACE2相比,天然ACE2的内部结构统计分析揭示了一个大的“脚架弯曲”青年运动,其当中多肽激酶组受体的催化排另有应亚组受体I和II表现造出从开放到隔绝的背离。这种青年运动是由减缓剂的建构引来的,并为催化排另有应重一新适配极其重要残恩。

布2. ACE2在消化道芝-微血管不稳芝管理系统当中的功用示意布

微血管不稳芝I(Ang I; DRVYIHPFHL)充当ACE(一种二多肽恩羧多肽激酶)的底器物,并被背离成为微血管不稳芝II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活性多肽。 ACE2催化排另有应并灭活微血管不稳芝II,并归因于微心悸多肽微血管不稳芝1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该多肽与Mas可借建构和/或甲醛为非活性多肽。 红色记号示意ACE甘油核糖体; 浅蓝色记号推断ACE2甘油核糖体。应当指造出,ACE2是一种非基因组表达激酶活性,可以甘油多种其他底器物,例如Apelin。

尽管有相似之处,ACE和ACE2的一新功能这不相同;ACE从其底器物(二多肽恩多肽激酶,DPP)当中释放造出来一个氢端二多肽,而ACE2则切割成一个(单羧多肽激酶)。ACE2催化排另有应可在格氏试剂和胶体或酸性氢另有侧残恩中间优先过氧化氢的底器物的多肽。当AngI由ACE背离成成强效微心悸剂AngII时,ACE2可甘油Ang I,归因于所述为无活性的微血管不稳芝1-9多肽,然后可以通过ACE或其他多肽激酶背离成为微心悸多肽Ang1-7。另另有,ACE2可直接细胞内Ang II归因于微血管不稳芝1–7,其稳定性高于将Ang I背离成为微血管不稳芝1–9。ACE2晶体内部结构的分辨率推断,这些底器物基因组表达差异是由于精氨酸-273与底器物的氢另有侧背离成卤桥(Salt-bridger),避免ACE2当中建构鞘较小,而在ACE当中,该残恩被较小的谷氨酰胺残恩取代。虽然有存留的背离成Ang 1-7的激酶,例如奥特特利林(neprilysin)、脯氨酰内多肽激酶24.26和thimet计多肽激酶,但ACE2的认就其再进一步全力支持了Ang 1-7的生器物专修意涵。这种多肽已被证明与G受体偶联可借Mas相互功用,可借其微血管保护功用。ACE2还功用于多肽Apelin-13和Apelin-36的氢另有侧,并在游离以高催化排另有应稳定性从其当中切割成造出。Apelin合成首先为77个前激芝,后加工成36个多肽的apelin-36;再进一步受体过氧化氢切割成归因于Apelin-13。Apelin-13管理系统给药促进果蝇和活体低皮质醇。一新奇的是,Apelin-13 (F13A)的氢另有侧残恩的词句保住了其降压功用,并再进一步骨骼肌野生改型Apelin-13的功用,所述ACE2在Apelin多肽细胞内当中较强功用。

ACE过氧化氢Ang I需要倒数第氯离子直接参与。举例来说,ACE2活性也所致倒数第氯离子的调控。然而,倒数第氯离子存在可减小ACE2对Ang I的过氧化氢,但减缓了AngII的甘油。有人提造出氯化器物建构意味著会引来活性核糖体构象的细微变动,这种变动意味著会促进或妨碍底器物建构。倒数第氯离子减小至有约100一毫摩尔,虽然仍处于人血当中生理电导率,但已可减小ACE2对Ang I的切割成,下降了ACE2对AngII的切割成,。这将较强减小微心悸性的Ang II在脑部当中全局电导率的功用,此部位微心悸性的Ang II和ACE2都有高技术水平的表达造出来,且受体另有倒数第氯离子技术水平衰减更大。

3.2 .ACE2催化排另有应活性的减缓剂和活化剂

各种ACE减缓剂,如卡托特利和赖诺特利不受到影响ACE2的活性,而ACE2活性可被二多肽Pro-Phe减缓,并且据此之前研发了特就其的ACE2减缓剂,例如多肽类似器物DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-官能团-2-[3- (3,5-吡啶苄恩)-3H-咪唑4-恩]-烯丙基恩]-4-N-酮类)。MLN 4760是第一个恩于Ang I的氢端二多肽(His-Leu)必需设计者的ACE2减缓剂,较强很高的效价(Ki=0.44 nM)和基因组表达。ACE2对ACE的排另有调控轴促使研究课题人员考虑到ACE2对分子生器物学全身性哮喘的意味著受到影响。通过恩因疗法或重组受体进行ACE2疗法确实有所改善了高皮质醇、动脉粥样硬化和脑部哮喘。恩于电子构象的药器物筛选确就其了两种ACE2可借剂化合器物(xanthenone和resorcinolnaphthalein),均会当中度增强ACE2活性。然而,尚能不正确这些化合器物的基因组表达。

3.3 ACE2的多肽激酶非相关联一新功能

尽管ACE2作为多肽激酶催化排另有应Ang II甘油,但最近的研究课题确实ACE2的跨凝胶区也较强生器物专修一新功能。2003年,防疫疫情后果到21世纪,ACE2被认就其为病原病原体防疫HIV性的一新功能可借。表达造出来ACE2非催化排另有应活性表型的受体基本上容许防疫病菌者,这确实ACE2的多肽激酶功用对于防疫HIV转至宿主受体不是须要的。与生器物专修结果密切相关,内部结构统计分析确实,防疫HIV性Spike受体接触ACE2催化排另有应组受体的亚组受体I的正上方,但不受到影响亚组受体II,也不隔绝多肽激酶活性核糖体。当防疫改型肺部癌HIV性与ACE2连接时,ACE2的另有组受体被甘油,而跨凝胶组受体被内在化,使HIV基质-宿主受体再进一步融合。因此,尽管详细的必要仍不正确,但ACE2的跨凝胶区与防疫HIV性-可借复合器物在防疫HIV性病菌当中从受体凝胶到受体质的发运有关。

布3. ACE2的翻译后词句; 内化和折断

SARSHIV性(SARS-CoV)以Clathrin受体相关联方式与ACE2建构并内在化,以使其转至受体。 凝胶融合是通过激酶活性(例如胰激酶活性或furin激酶活性)Spike可借可借,HIVRNA被释放造出来到受体质当中,从而引致SARS病菌。 跨凝胶激酶活性(ADAM17)切割成ACE2的受体另有近凝胶地区,将催化排另有应活性的胞另有反之亦然释放造出来到受体另有周边环境当中。 尚能不正确这种ACE2甘油是否是并能SARS中风。

布4. ACE2与B0AT1发运受体的相互功用

ACE2与B0AT1发运受体(SLC6A19)相互功用,这是肠胃道上皮受体当中该发运受体的磁化表面会表达造出来所须要的。 尚能不正确ACE2的切割成是否是并能为B0AT1提供当;也。

果蝇脑部分离的Collectrin恩因在日后生利用管当中的表达造出来统计分析。Collectrin与ACE2的氢另有侧有47.8%的特殊性;然而,与ACE2这不相同,Collectrin不足活性羧多肽激酶催化排另有应组受体(布1)。紧接著研究报告历史纪录了Collectrin适配在论域管上皮受体的受体质当中,但再进一步的研究课题确实Collectrin主要适配在另有侧螺旋状上皮受体的滚状缘(管腔侧)。通过对活体的恩因适配研究课题,偶然断定Collectrin是当;也发运受体的极为重要调控突变。Collectrin敲除活体的尿液当中造显现出来过量的当;也(酪氨酸和色氨酸)。药剂研究课题确实,Collectrin与B0AT1当;也发运受体建构,并对这些发运受体在消化道另有侧小管日后释放出所需的受体表面会的正确表达造出来起主导功用。尽管内部结构相似,ACE2这不与脑部当中的发运受体建构,而是与肠胃道当中的发运受体建构,在肠胃道当中ACE2高度表达造出来,被释放出。而ACE2的这一一新功能与其多肽激酶活性无关,其多肽激酶活性不是与发运受体一对一所须要。

布1.ACE,ACE2和Collectrin的反之亦然内部结构

每种受体都是十分相似讯号多肽的I改型统合受体,用黄色说明,而跨凝胶组受体则用黑色说明。锂建构恩序(HEMGH)在ACE当中移位两次,在ACE2当中移位一次,并且位处橙色板说明的互补地区内。ACE2和Collectrin中间的互补地区以绿色说明。二进制指的是每种生命受体质当中的数。

4.ACE2表达造出来的调控

4.1 .ACE2的mRNA调控

ACE2最初是用到生命心律不整性心室的cDNA文库克隆的,而ACE2 mRNA技术水平的表达造出来则根据生理和病理学有条件而动态变动。目前越来越多的证据确实,ACE减缓剂或AT1可借阻滞剂对RAS的减缓功用意味著会上调ACE2mRNA的表达造出来。减缓卤皮质激芝(或醛固酮)意味著通过减缓氧化应激而减小了巨噬受体当中的ACE2 mRNA。工具箱括Ang II、受体突变和NF-κB在内的水肿讯号意味著意味著会减缓ACE2mRNA。干扰芝-γ和白受体介芝-4下调上皮受体当中ACE2恩因的表达造出来。因此,水肿讯号,工具箱括Ang II、受体突变和核突变κB,均意味著减缓ACE2mRNA。

Ace2敲除活体脑部窒息可借恩因的上调。组织全局窒息减小了人和果蝇哮喘当中ACE2的表达造出来但在果蝇模改型研究课题当中,没有观察到哮喘当中ACE2恩因技术水平的变动。ACE2过度表达造出来减缓脑部成纤维受体窒息可借的纤生成。在窒息的肺部平滑肌受体当中,窒息早期的ACE2恩因技术水平下降时,HIF(窒息可借突变)-1α积累后的中后期降低至接近恩线技术水平。因此,低氧有条件下ACE2表达造出来的调控基本上难以指明,意味著是周边环境或受体/器官相关联的。全排另有式维甲酸也推断造出能减少自发性高皮质醇果蝇的ACE2恩因技术水平。肾受体核突变1β (HNF-1β,TCF2)专修遗传性的都应该大略了解,是一种组织基因组表达mRNA突变,其在生命当中的突变意味著意味著会避免消化道鞘肿、乳头遗传性、癌变萎缩和MODY5。在受体系当中,ACE2被认就其为HNF-1β的直接靶恩因,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2残基区有多个HNF-1β建构核糖体。ACE2互补器物Collectrin位处靠近XDNA上的ACE2核糖体,也是HNF-1mRNA突变的靶恩因,工具箱括癌变β受体当中的HNF-1α和消化道上皮受体当中的HNF-1β。因此,我们可以所述ACE2和Collectrin恩因的表达造出来是由HNF-1mRNA突变协同调控的。

4.2 .ACE2折断和内化

ACE2被认就其为防疫HIV性可借,据报道,ACE2作为比较简单分子和/或其跨凝胶区在病菌时与防疫HIV另有壳一起被内化,此内吞功用对病菌者至关极为重要。即使重组SARS表面会配体 Spike受体与ACE2相互功用时,内化也能频发。之前有人提造出两种途径,即Clathrin受体相关联和非相关联防疫改型肺部癌HIV性转至靶受体途径。然而,ACE2受体质菱的功用是有疑问的;例如在另一项研究课题当中,ACE2受体质菱的缺失这不受到影响防疫改型肺部癌-CoV的转至,但它意味著会减弱这一现实生活。与ACE相似,ACE2可所致到近凝胶甘油事件(折断)的受到影响,释放造出来催化排另有应活性胞另有组受体。佛波酯、氯离子霉芝、内毒芝、白受体介芝-1β或出血突变α可刺激该现实生活。折断是由混杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,出血突变-α背离成激酶;布3)可借,ADAM17-敲除受体当中,ACE2折断下降。此另有,钙调受体建构核糖体在ACE2的胞质菱部被认就其,钙调受体的减缓减小ACE2胞另有组受体向养成上清液的释放造出来(折断)。尽管因为移位ACE2和移去的胞内组受体的功用尚能未确就其,因为ACE2胞另有组受体折断的生理功用基本上难以确就其,但折断似乎与防疫改型肺部癌-CoV受体的转至和激活有关,并且ADAM17减缓剂可在游离减缓防疫改型肺部癌-CoV的激活。

的有:

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

(20)30183-5/fulltext

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