综述:ACE2的主要功能以及在新型冠状病毒中起到

2022-01-10 03:16 来源:蚌埠男科医院

甲状腺冷淡素在转换成酶(ACE) 2是羧半胱氨酸ACE的共同点可作,羧半胱氨酸生再加甲状腺冷淡素在II,这是大肠素在-甲状腺冷淡素在系统对(RAS)的主要活连续性酶。在2000年克隆ACE2之后,迄今为止不太可能描绘出了三种主要的ACE2功用。

首先,ACE2不太可能再加为RAS的一个强力负调控变异,可适度ACE的多种功用。通过基因解读甲状腺冷淡素在II,ACE2在心甲状腺系统对和许多其他骨髓里推测出受保护巨大作用。

第二种ACE2被断定为引发SARS甲型也是此次2019一新甲型的大体特异性,而在SARS里,ACE2的下调在大肠杆菌细菌感染后严重脾大肠衰竭的胃癌有助于里起着最重要巨大作用,关于一新甲型经由ACE2的科讲授研究文献见前述元数据。

第三,ACE2及其共同点可作Collectrin才可与水路酶联结,并在肝脏脏和小肠对的吸收里发挥最重要巨大作用。

1.详述

大肠素在-甲状腺冷淡素在系统对(RAS)在维持血压稳态以及哺乳动可作精子肠胃和盐适度方面起着极其重要巨大作用。RAS的反常酪氨酸与心甲状腺和肝脏脏病症如冠心病、败血症和心力大肠衰竭的胃癌有助于有关。大肠素在作为酶酶,可切割甲状腺冷淡素在原转换成成甲状腺冷淡素在I。甲状腺冷淡素在转换成酶(ACE)是切割甲状腺冷淡素在I转换成成甲状腺冷淡素在II的极其重要酶酶,甲状腺冷淡素在II(Ang II)是RAS的极其重要调控变异,并可通过两个G酶催化特异性,甲状腺冷淡素在II特异性1同型特异性(AT1R)和甲状腺冷淡素在II特异性2同型特异性(AT2R)发挥生可作讲授功用。尽管发挥作用其他Ang II生再加酶(如许多组织酶酶和糜酶酶),但通常认为ACE是调控RAS里Ang II转换成成的极其重要酶,也不太可能是唯一有效的酶。

2000年,辨认出了ACE的同系可作甲状腺冷淡素在转换成酶2(ACE2)。随后的证据指出,ACE2通过将Ang II裂解为甲状腺冷淡素在1–7,对酪氨酸的大肠素在-甲状腺冷淡素在系统对顺利完成负调控。一些科讲授研究支持甲状腺冷淡素在1–7的指为调控巨大作用,这一巨大作用是通过降低多将近AT1特异性介导的巨大作用,特别是在甲状腺收缩和细胞不会增殖方面。因此,甲状腺冷淡素在1–7由于其在心甲状腺系统对里的更为重要巨大作用,是RAS系统对的极其重要组再加部分。除了有着转换成成甲状腺冷淡素在-(1–7)能够除此以另有,ACE2是一种多功用酶,其更为重要效果还不太可能是其巨大作用于其他甲状腺活连续性酶的能够的结果。

随后,ACE2作为半胱氨酸除此以另有的巨大作用逐渐获得了说明了。特别是,在2003年后,ACE2已被断定为艾滋病(SARS)甲型细菌感染的一种必需特异性,但也是抵抗艾滋病致死连续性脾大肠衰竭的一种受保护连续性分子。有趣的是,ACE2的艾滋病甲型特异性功用与其对Ang II裂解的甲醇活连续性在有助于上并无联系,而ACE2介导的Ang II裂解对于脾受保护免受艾滋病同型脾结核反应胃癌有助于的冲击即便如此很最重要。换句话说,SARS必需了有着作为脾受保护巨大作用的ACE2作为特异性,让针对ACE2的基因解读治疗法(也就是上一次的论点)进退两难。

此另有,ACE2及其共同点可作Collectrin已被断定为表皮不会表面不会解读里连续性水路酶所需的必需分子。Collectrin也不太可能在肝脏细胞β细胞不会肝脏细胞素在激素和/或肝脏细胞细胞不会生长里发挥巨大作用。

2.ACE后代分子

ACE刚开始在1956年被拆分时被称为“冠心病转换成酶(hypertensin-converting enzyme)”。人类文明ACE核反应酸坐落于17号基因上,编码一种180kDa酶,有着两个共同点糖蛋白。每个糖蛋白都有一个活跃的钾联结基序,His-Glu-X-X-His(HEXH基序),这种基序发挥作用于许酶里。ACE是一种I同型跨表皮脂酶,通过单个羧基两端跨表皮区锚定在质表皮上。在人类文明里,不太可能描绘出两种各不相同的ACE同工酶,一种是在脾肺脏表面不会和大肠、肠、胎盘和脉络丛的刷状缘表皮上辨认出的丰富的体细胞不会形式,另一种是仅在阴囊里辨认出的ACE无用形式。这两种ACE亚同型都是表皮纸制酶,在细胞不会表面不会,它们作为另有切酶过氧化氢尿素酶。ACE可以从细胞不会表面不会甘油,从而充当可溶连续性酶。然而,可溶连续性ACE的生可作讲授意义仍不也许。

平面图1.ACE,ACE2和Collectrin的都从形态

每种酶都是带有信号酶的I同型统合酶,用白色指出,而跨表皮糖蛋白则用红色指出。钾联结基序(HEMGH)在ACE里减法两次,在ACE2里减法一次,并且坐落于黄色凸指出的共同点区都从内。ACE2和Collectrin之间的共同点区都从以绿色指出。将近字指的是每种人类文明酶质里的将近。

ACE2由805个组再加,是有着单一胞另有甲醇糖蛋白的I同型跨表皮脂酶。人类文明ACE2核反应酸不太可能被克隆并被出发点到X基因上。像ACE一样,ACE2有两个糖蛋白:甲基两端甲醇糖蛋白和羧基两端糖蛋白。甲醇糖蛋白有一个活连续性基因座便是钾金属中半胱氨酸糖蛋白便是并且与ACE的甲基糖蛋白推测出41.8%的序列一致连续性。ACE2的羧基两端糖蛋白与Collectrin有48%的序列一致连续性,Collectrin是一种非甲醇酶,都只被断定在肝脏脏的再吸收、胰腺β细胞不会增殖,以及不太可能肝脏细胞素在胞吐等方面有着极其重要巨大作用。

3.ACE2功用

早期科讲授研究观察到ACE2主要在脾脏、肝脏脏和阴囊里出发点,在其他多种许多组织里低持续性解读,众所周知是腹腔和脾,而后来的科讲授研究也指出ACE2在肝脏脏和肠等其他骨髓里也有着最重要巨大作用。在脾脏里,ACE2在肺脏细胞不会和肝脏细胞不会里解读。在肝脏脏里,ACE2原产于棒状表皮不会的管腔表面不会;在阴囊里,解读于阴囊抑制巨大作用不会。ACE2通常出发点于表皮不会的腔面,这与ACE相指为,ACE也许除此以外匀原产在极性细胞不会的顶表皮和基底另有侧表皮之间。而当SARS甲型通过解读ACE2的细胞不会腔面顺利完成细菌感染时,其细菌感染效力提高10倍。

3.1 ACE2的半胱氨酸功用

ACE和ACE2都属于金属中酶酶的M2后代,其活连续性基因座都从暴露于细胞不会另有表面不会,有助于尿素酶的代谢。ACE和ACE2都通过并用钾甲醇指为应,钾与活连续性基因座内保守的酪氨酸配位,有助于水分子对基团羰基键的侄核反应攻击,形再加非共价联结的。除了两个酪氨酸(坐落于HEXXH基序内),还有一个血清素肽键参与钾离子的配位,坐落于ACE和ACE2里HEXXH基序的23个的两端。与诱发剂(MLN4760)联结的ACE2相比,天然ACE2的形态分析揭示了一个大的“铰链弯曲”社不会活动,其里半胱氨酸糖蛋白的甲醇亚糖蛋白I和II表现出从停止使用到堵塞的转变。这种社不会活动是由诱发剂的联结引发的,并为甲醇之后出发点极其重要肽键。

平面图2. ACE2在大肠素在-甲状腺冷淡素在系统对里的巨大作用右平面图

甲状腺冷淡素在I(Ang I; DRVYIHPFHL)充当ACE(一种二酶基羧半胱氨酸)的基团,并被转换成为甲状腺冷淡素在II(Ang II; DRVYIHPF),这是开端RAS的主要活连续性酶。 ACE2甲醇并灭活甲状腺冷淡素在II,并转换成成甲状腺扩张酶甲状腺冷淡素在1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该酶与Mas特异性联结和/或裂解为非活连续性酶。 红色箭头指示ACE甘油基因座; 蓝色箭头推测ACE2甘油基因座。应该指出,ACE2是一种非特异连续性酶酶,可以甘油多种其他基团,例如Apelin。

尽管有相近之处,ACE和ACE2的功用各不相同;ACE从其基团(二酶基半胱氨酸,DPP)里获释一个碳原子端二酶,而ACE2则切割一个(单羧半胱氨酸)。ACE2甲醇可在脯氨酸和聚合或碱连续性碳原子两端肽键之间这两项过氧化氢的基团的酶。当AngI由ACE转换成再加强效甲状腺收缩剂AngII时,ACE2可甘油Ang I,转换成成推测为无活连续性的甲状腺冷淡素在1-9酶,然后可以通过ACE或其他半胱氨酸转换成为甲状腺扩张酶Ang1-7。另另有,ACE2可如此一来代谢Ang II转换成成甲状腺冷淡素在1–7,其效率高于将Ang I转换成为甲状腺冷淡素在1–9。ACE2晶体形态的分辨率推测,这些基团特异连续性差异是由于精氨酸-273与基团的碳原子两端形再加盐桥(Salt-bridger),引致ACE2里联结囊较小,而在ACE里,该肽键被较小的谷氨N-胺肽键取代。虽然有已知的形再加Ang 1-7的酶,例如奈普利林(neprilysin)、脯氨N-内半胱氨酸24.26和thimet寡半胱氨酸,但ACE2的断定有利于支持了Ang 1-7的生可作讲授意义。这种酶已被断定与G酶催化特异性Mas相互巨大作用,介导其甲状腺受保护巨大作用。ACE2还巨大作用于酶Apelin-13和Apelin-36的碳原子两端,并在活体以高甲醇效率从其里切割出。Apelin合再加首先为77个前激素在,后成品再加36个酶的apelin-36;有利于酶过氧化氢切割转换成成Apelin-13。Apelin-13系统对给药有助于灵长类动可作和动可作仿真低血压。有趣的是,Apelin-13 (F13A)的碳原子两端肽键的省略失去了其降压巨大作用,并有利于拮抗野生同型Apelin-13的巨大作用,推测ACE2在Apelin酶代谢里有着巨大作用。

ACE过氧化氢Ang I必须氢氧根参与。同样,ACE2活连续性也受氢氧根的调控。然而,氢氧根发挥作用可上升ACE2对Ang I的过氧化氢,但诱发了AngII的甘油。有人提出碳酸盐联结不会引发活连续性基因座羧基的微小巨大变化,这种巨大变化不会有助于或阻碍基团联结。氢氧根上升至超过100一毫摩尔,虽然仍处于人血里解剖浓度,但已可上升ACE2对Ang I的切割,减小了ACE2对AngII的切割,。这将有着上升甲状腺收缩连续性的Ang II在肝脏脏里发散浓度的巨大作用,此指甲甲状腺收缩连续性的Ang II和ACE2都有高持续性的解读,且细胞不会另有氢氧根持续性波动较大。

3.2 .ACE2甲醇活连续性的诱发剂和活化剂

各种ACE诱发剂,如卡托普利和赖诺普利不冲击ACE2的活连续性,而ACE2活连续性可被二酶Pro-Phe诱发,并且据此不太可能开发的设计了特定的ACE2诱发剂,例如酶类似可作DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-羧基-2-[3- (3,5-丙醇苄基)-3H-咪唑4-基]-吲哚基]-4-甲基戊酸)。MLN 4760是第一个基于Ang I的碳原子端二酶(His-Leu)适当的设计的ACE2诱发剂,有着较高的效价(Ki=0.44 nM)和特异连续性。ACE2对ACE的指为调控轴促成科讲授研究人员考虑ACE2对动可作模同型心甲状腺病症的不太可能冲击。通过核反应酸治疗法或合并酶顺利完成ACE2治疗法显然改善了冠心病、动脉粥样凝固和肝脏脏病症。基于电子羧基的药可作筛选确定了两种ACE2酪氨酸剂化合可作(xanthenone和resorcinolnaphthalein),才可里度增强ACE2活连续性。然而,唯不也许这些化合可作的特异连续性。

3.3 ACE2的半胱氨酸非特异连续性功用

尽管ACE2作为半胱氨酸甲醇Ang II甘油,但都只的科讲授研究指出ACE2的跨表皮区也有着生可作讲授功用。2003年,艾滋病疫情威胁到世界,ACE2被断定为致病病原体艾滋病甲型的功用特异性。解读ACE2非甲醇活连续性凋亡体的细胞不会即便如此允许艾滋病大肠杆菌细菌感染,这指出ACE2的半胱氨酸巨大作用对于艾滋病大肠杆菌踏入宿主细胞不会不是必需的。与生可作讲授结果相一致,形态分析指出,艾滋病甲型Spike酶接触ACE2甲醇糖蛋白的亚糖蛋白I的顶端,但不冲击亚糖蛋白II,也不堵塞半胱氨酸活连续性基因座。当艾滋病同型脾结核反应甲型与ACE2连接时,ACE2的另有糖蛋白被甘油,而跨表皮糖蛋白被内在化,使大肠杆菌颗粒-宿主细胞不会有利于融合。因此,尽管详细的有助于仍不也许,但ACE2的跨表皮区与艾滋病甲型-特异性复合可作在艾滋病甲型细菌感染里从细胞不会表皮到细胞不会质的水路有关。

平面图3. ACE2的翻译后省略; 便是便是和剥落

SARS甲型(SARS-CoV)以Clathrin酶特异连续性形式与ACE2联结并内在化,以使其踏入细胞不会。 表皮融合是通过酶酶(例如胰酶酶或furin酶酶)Spike介导酪氨酸,大肠杆菌RNA被获释到细胞不会质里,从而引发SARS细菌感染。 跨表皮酶酶(ADAM17)切割ACE2的细胞不会另有近表皮区都从,将甲醇活连续性的胞另有都从获释到细胞不会另有环境里。 唯不也许这种ACE2甘油否有效地SARS胃癌。

平面图4. ACE2与B0AT1水路酶的相互巨大作用

ACE2与B0AT1水路酶(SLC6A19)相互巨大作用,这是小肠表皮不会里该水路酶的极性表面不会解读所必需的。 唯不也许ACE2的切割否有效地为B0AT1缺少里连续性。

灵长类动可作肝脏脏分离的Collectrin核反应酸在再生收集管里的解读分析。Collectrin与ACE2的碳原子两端有47.8%的同一连续性;然而,与ACE2各不相同,Collectrin缺乏活连续性羧半胱氨酸甲醇糖蛋白(平面图1)。时以报告记录了Collectrin出发点在集合管表皮不会的细胞不会质里,但有利于的科讲授研究指出Collectrin主要出发点在肌腱棒状表皮不会的刷状缘(管腔侧)。通过对动可作仿真的核反应酸出发点科讲授研究,偶然辨认出Collectrin是里连续性水路酶的最重要调控变异。Collectrin敲除动可作仿真的尿液里注意到过量的里连续性(酪氨酸和酪氨酸)。生化科讲授研究指出,Collectrin与B0AT1里连续性水路酶联结,并对这些水路酶在大肠肌腱肾再吸收所需的细胞不会表面不会的正确解读起极其重要巨大作用。尽管形态相近,ACE2并不与肝脏脏里的水路酶联结,而是与小肠里的水路酶联结,在小肠里ACE2持续性解读,被吸收。而ACE2的这一功用与其半胱氨酸活连续性无关,其半胱氨酸活连续性不是与水路酶配对所必需。

平面图1.ACE,ACE2和Collectrin的都从形态

每种酶都是带有信号酶的I同型统合酶,用白色指出,而跨表皮糖蛋白则用红色指出。钾联结基序(HEMGH)在ACE里减法两次,在ACE2里减法一次,并且坐落于黄色凸指出的共同点区都从内。ACE2和Collectrin之间的共同点区都从以绿色指出。将近字指的是每种人类文明酶质里的将近。

4.ACE2解读的调控

4.1 .ACE2的RNA调控

ACE2刚开始是使用人类文明大肠衰竭连续性心房的cDNA文库克隆的,而ACE2 mRNA持续性的解读则根据解剖和解剖前提而动态巨大变化。目前更多的证据指出,ACE诱发剂或AT1特异性阻滞剂对RAS的诱发巨大作用不会回落ACE2mRNA的解读。诱发盐皮质激素在(或醛固酮)不太可能通过诱发氧化应激而上升了吞噬细胞不会里的ACE2 mRNA。纸制括Ang II、细胞不会变异和NF-κB在内的炎症信号不太可能不会诱发ACE2RNA。趋化变异在-γ和粒细胞不会介素在-4下调表皮不会里ACE2核反应酸的解读。因此,炎症信号,纸制括Ang II、细胞不会变异和核反应变异κB,除此以外不太可能诱发ACE2RNA。

Ace2敲除动可作仿真脾脏窒息诱发核反应酸的回落。许多组织发散窒息上升了人和灵长类动可作败血症里ACE2的解读但在灵长类动可作模同型科讲授研究里,没有观察到败血症里ACE2核反应酸持续性的巨大变化。ACE2过度解读诱发脾脏再加纤维细胞不会窒息诱发的胶原生再加。在窒息的脾中枢神经细胞不会里,窒息早期的ACE2核反应酸持续性升高,HIF(窒息诱发变异)-1α积累后的前期降低至接近基线持续性。因此,低氧前提下ACE2解读的调控即便如此不易明确,不太可能是环境或细胞不会/骨髓特异连续性的。均指为式维甲酸也推测出能提高自发连续性冠心病灵长类动可作的ACE2核反应酸持续性。肝脏细胞不会核反应变异1β (HNF-1β,TCF2)讲授激素的都应该大致了解到,是一种许多组织特异连续性RNA变异,其在人类文明里的凋亡不太可能不会引致大肠囊肿、生殖器畸形、胰腺萎缩和MODY5。在细胞不会系里,ACE2被断定为HNF-1β的如此一来靶核反应酸,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2启动子区有多个HNF-1β联结基因座。ACE2共同点可作Collectrin坐落于靠近X基因上的ACE2基因座,也是HNF-1RNA变异的靶核反应酸,纸制括胰腺β细胞不会里的HNF-1α和大肠表皮不会里的HNF-1β。因此,我们可以推测ACE2和Collectrin核反应酸的解读是由HNF-1RNA变异协同调控的。

4.2 .ACE2剥落和便是便是

ACE2被断定为艾滋病甲型特异性,据报道,ACE2作为完整分子和/或其跨表皮区在细菌感染时与艾滋病大肠杆菌另有壳一起被便是便是,此内吞巨大作用对大肠杆菌细菌感染至关最重要。即使合并SARS表面不会金属中离子 Spike酶与ACE2相互巨大作用时,便是便是也能时有发生。不太可能有人提出两种种系统对,即Clathrin酶特异连续性和非特异连续性艾滋病同型脾结核反应甲型踏入肺脏细胞不会种系统对。然而,ACE2细胞不会质楔的巨大作用是有争议的;例如在另一项科讲授研究里,ACE2细胞不会质楔的有缺陷并不冲击艾滋病同型脾结核反应-CoV的踏入,但它不会减弱这一指为复。与ACE相近,ACE2可受到近表皮甘油事件(剥落)的冲击,获释甲醇活连续性胞另有糖蛋白。佛波酯、离子霉素在、内毒素在、粒细胞不会介素在-1β或发炎变异α可激发该指为复。剥落是由混杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,发炎变异-α转换成酶;平面图3)介导,ADAM17-敲除细胞不会里,ACE2剥落减小。此另有,钙调酶联结基因座在ACE2的胞质楔部被断定,钙调酶的诱发上升ACE2胞另有糖蛋白向培养上清液的获释(剥落)。尽管因为尿素ACE2和残余的胞内糖蛋白的巨大作用唯未确定,因为ACE2胞另有糖蛋白剥落的解剖巨大作用即便如此不易确定,但剥落也许与艾滋病同型脾结核反应-CoV细胞不会的踏入和副本有关,并且ADAM17诱发剂可在活体诱发艾滋病同型脾结核反应-CoV的副本。

参考文献:

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

(20)30183-5/fulltext

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