综述:ACE2的主要基本功能以及在新型冠状病毒中作用

2022-01-31 12:04 来源:长春男科医院

毛细血管缓和以次切换蛋白(ACE) 2是羧小分子可蛋白ACE的同义器物,羧小分子可蛋白生再加毛细血管缓和以次II,这是膀胱以次-毛细血管缓和以次系统会(RAS)的主要活连续性小分子可。在2000年复制ACE2再次,此前不太不太可能详细描述了三种主要的ACE2机能。

首先,ACE2不太不太可能再加为RAS的一个强力输恒定位点,可最大限度ACE的多种机能。通过靶向毛细血管缓和以次II,ACE2在心毛细血管系统会和许多其他循环系统里标示不止不止保护主导作用。

第二种ACE2被检验为引致SARSHIV连续性也是此次2019新的HIV连续性的原则上蛋白,而在SARS里,ACE2的下调在HIV传染后严重肠胃心力衰竭的得病前提里起着最重要主导作用,关于新的HIV连续性经由ACE2的科学研究典籍见前述元为数据。

第三,ACE2及其同义器物Collectrin均可与河运小分子可转化,并在胰脏和胃对的吸收里造就最重要主导作用。

1.概述

膀胱以次-毛细血管缓和以次系统会(RAS)在可维持血压稳态以及哺乳动器物人体内体液和海盐最大限度全面连续性起着极为最重要主导作用。RAS的异常应答与心毛细血管和胰脏传染病如高血压、冠心病和心力心力衰竭的得病前提有关。膀胱以次作为小分子可蛋白,可切开毛细血管缓和以次原归因于毛细血管缓和以次I。毛细血管缓和以次切换蛋白(ACE)是切开毛细血管缓和以次I归因于毛细血管缓和以次II的极为最重要小分子可蛋白,毛细血管缓和以次II(Ang II)是RAS的极为最重要恒定位点,并可通过两个G小分子可肽键作用蛋白,毛细血管缓和以次II蛋白1M-蛋白(AT1R)和毛细血管缓和以次II蛋白2M-蛋白(AT2R)造就生器物学机能。尽管依赖于其他Ang II生再加蛋白(如组织小分子可蛋白和糜小分子可蛋白),但通常认为ACE是恒定RAS里Ang II归因于的极为最重要蛋白,也不太可能是唯一理论上的蛋白。

2000年,找到了ACE的同系器物毛细血管缓和以次切换蛋白2(ACE2)。随后的证据断以定,ACE2通过将Ang II降解为毛细血管缓和以次1–7,对应答的膀胱以次-毛细血管缓和以次系统会展开输恒定。一些科学研究支持毛细血管缓和以次1–7的反恒定主导作用,这一主导作用是通过降低多为数AT1蛋白依赖连续性的主导作用,值得注意毛细中枢神经和蛋白增殖全面连续性。因此,毛细血管缓和以次1–7由于其在心毛细血管系统会里的可取主导作用,是RAS系统会的极为最重要组再加部分。除了有着归因于毛细血管缓和以次-(1–7)能力也之均,ACE2是一种多机能蛋白,其可取缺点还不太可能是其主导作用于其他毛细血管活连续性小分子可的能力也的结果。

随后,ACE2作为小分子可蛋白之均的主导作用渐渐得到了阐明。特别是,在2003年后,ACE2已被检验为非众所周知肺炎(SARS)HIV连续性传染的一种必要蛋白,但也是顽抗非众所周知肺炎窒息连续性肠胃心力衰竭的一种保护连续性分子可。寻常的是,ACE2的非众所周知肺炎HIV连续性蛋白机能与其对Ang II降解的肽键活连续性在前提上并都是联,而ACE2依赖连续性的Ang II降解对于肠胃保护以防则有肠胃炎得病前提的直接影响即便如此很最重要。换句话说,SARS选择了有着作为肠胃保护主导作用的ACE2作为蛋白,让针对ACE2的靶向疗法(也就是上一次的也就是说)无能为力。

此均,ACE2及其同义器物Collectrin已被检验为上皮蛋白颗粒表示里连续性河运小分子可所即可的必要分子可。Collectrin也不太可能在口内β蛋白口内以次分泌和/或口内蛋白生长里造就主导作用。

2.ACE家系分子可

ACE最初在1956年被分离不止来不止来时被称为“高血压转化再加蛋白(hypertensin-converting enzyme)”。有机体ACE蛋白地处17号碱基上,编码一种180kDa小分子可,有着两个同义复合器物。每个复合器物都有一个知名的锂转化基序,His-Glu-X-X-His(HEXH基序),这种基序依赖于于许蛋白里。ACE是一种IM-跨细胞膜糖小分子可,通过单个核苷酸内侧跨细胞膜区锚以定在质细胞膜上。在有机体里,不太不太可能详细描述两种不同的ACE同工蛋白,一种是在肠胃自体颗粒和膀胱、肠、胎盘和脉络丛的板状缘细胞膜上找到的丰富的体蛋白多种形式,另一种是仅在腹腔里找到的ACE亦非多种形式。这两种ACEHIV-都是细胞膜包在小分子可,在蛋白颗粒,它们作为均切蛋白歧化反应器小分子可。ACE可以从蛋白颗粒氢化,从而代替可溶连续性蛋白。然而,可溶连续性ACE的生器物学意涵仍不吻合。

绘出1.ACE,ACE2和Collectrin的邻接结构设计

每种小分子可都是近似于路径小分子可的IM-转化小分子可,用蓝色援引,而跨细胞膜复合器物则用蓝色援引。锂转化基序(HEMGH)在ACE里减法两次,在ACE2里减法一次,并且地处白色框援引的同义范围内内。ACE2和Collectrin中间的同义范围内以绿色援引。小为数同义的是每种有机体小分子可质里的为数。

ACE2由805个组再加,是有着单一胞均肽键复合器物的IM-跨细胞膜糖小分子可。有机体ACE2蛋白不太不太可能被复制并被适配到X碱基上。像ACE一样,ACE2有两个复合器物:苯甲酸内侧肽键复合器物和核苷酸内侧复合器物。肽键复合器物有一个活连续性蛋白座---锂金属小分子可蛋白复合器物---并且与ACE的苯甲酸复合器物标示不止不止41.8%的为数列错误连续性。ACE2的核苷酸内侧复合器物与Collectrin有48%的为数列错误连续性,Collectrin是一种非肽键小分子可,最近被验证在胰脏的再吸收、十二同义肠β蛋白增殖,以及不太可能口内以次胞吐等全面连续性有着极为最重要主导作用。

3.ACE2机能

20世纪科学研究观察到ACE2主要在脊柱、胰脏和腹腔里适配,在其他多种组织里低准确度表示,尤其是结肠和肠胃,而后来的科学研究也断以定ACE2在肝脏和肠等其他循环系统里也有着最重要主导作用。在脊柱里,ACE2在自体蛋白和心肌蛋白里表示。在胰脏里,ACE2分布区于管状上皮蛋白的管腔颗粒;在腹腔里,表示于腹腔间质蛋白。ACE2通常以定地处上皮蛋白的腔面,这与ACE相反,ACE其实均匀分布区在入射蛋白的顶细胞膜和基底均侧细胞膜中间。而当SARSHIV连续性通过表示ACE2的蛋白腔面展开传染时,其传染效力提升10倍。

3.1 ACE2的小分子可蛋白机能

ACE和ACE2都不属于金属小分子可蛋白的M2家系,其活连续性蛋白座邻接暴露于蛋白均颗粒,促再加反应器小分子可的人人体内。ACE和ACE2都通过利用锂肽键反应,锂与活连续性蛋白座内排斥的天冬氨酸化学氢原子,促再加水分子可对丝氨酸羟基氢原子的亲核攻击,形再加非化学氢原子转化的。除了两个天冬氨酸(地处HEXXH基序内),还有一个谷氨酸核苷酸进行锂离子的化学氢原子,地处ACE和ACE2里HEXXH基序的23个的内侧。与可衍生物(MLN4760)转化的ACE2相比,天然ACE2的结构设计分析揭示了一个大的“铰链突起”运动,其里小分子可蛋白复合器物的肽键亚复合器物I和II表现不止从开放到断路的背离。这种运动是由可衍生物的转化引致的,并为肽键重新的适配极为最重要核苷酸。

绘出2. ACE2在膀胱以次-毛细血管缓和以次系统会里的主导作用示意绘出

毛细血管缓和以次I(Ang I; DRVYIHPFHL)代替ACE(一种二小分子可基羧小分子可蛋白)的丝氨酸,并被转化再加为毛细血管缓和以次II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活连续性小分子可。 ACE2肽键并灭活毛细血管缓和以次II,并归因于毛细血管扩张小分子可毛细血管缓和以次1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该小分子可与Mas蛋白转化和/或降解为非活连续性小分子可。 红色圆点同义示ACE氢化蛋白座; 橙色圆点标示不止ACE2氢化蛋白座。应当援引,ACE2是一种非专一连续性小分子可蛋白,可以氢化多种其他丝氨酸,例如Apelin。

尽管有共同点,ACE和ACE2的机能不同;ACE从其丝氨酸(二小分子可基小分子可蛋白,DPP)里获释一个硅端二小分子可,而ACE2则切开一个(单羧小分子可蛋白)。ACE2肽键可在脯氨酸和疏水或碱连续性硅内侧核苷酸中间应歧化的丝氨酸的小分子可。当AngI由ACE转化再加再加强效毛细中枢神经剂AngII时,ACE2可氢化Ang I,归因于推断出为无活连续性的毛细血管缓和以次1-9小分子可,然后可以通过ACE或其他小分子可蛋白转化再加为毛细血管扩张小分子可Ang1-7。另均,ACE2可直接人人体内Ang II归因于毛细血管缓和以次1–7,其效率高于将Ang I转化再加为毛细血管缓和以次1–9。ACE2晶体结构设计的精度标示不止,这些丝氨酸专一连续性差异是由于生物合再加-273与丝氨酸的硅内侧形再加海盐桥(Salt-bridger),致使ACE2里转化绒毛更大,而在ACE里,该核苷酸被更大的谷氨酰胺核苷酸取代。虽然有已知的形再加Ang 1-7的蛋白,例如贝特尤和林(neprilysin)、脯氨酰内小分子可蛋白24.26和thimet寡小分子可蛋白,但ACE2的检验进一步支持了Ang 1-7的生器物学意涵。这种小分子可已被验证与G小分子可肽键作用蛋白Mas相互主导作用,依赖连续性其毛细血管保护主导作用。ACE2还主导作用于小分子可Apelin-13和Apelin-36的硅内侧,并在体均以高肽键效率从其里切开不止。Apelin合再加首先为77个前激以次,后成品再加36个小分子可的apelin-36;进一步小分子可歧化切开归因于Apelin-13。Apelin-13系统会给制剂促再加鼠类和动物模型心律失常。寻常的是,Apelin-13 (F13A)的硅内侧核苷酸的修饰失去了其降压主导作用,并进一步GABA野生M-Apelin-13的主导作用,推断出ACE2在Apelin小分子可人人体内里有着主导作用。

ACE歧化Ang I即可要盐溶液进行。同样,ACE2活连续性也受盐溶液的恒定。然而,盐溶液依赖于可提高ACE2对Ang I的歧化,但可抑制了AngII的氢化。有人提不止氯化器物转化就会引致活连续性蛋白座异构体的微妙背离,这种背离就会促再加或受阻丝氨酸转化。盐溶液提高至至少100毫霍尔,虽然仍位处人血里表征含量,但已可提高ACE2对Ang I的切开,减缓了ACE2对AngII的切开,。这将有着提高毛细中枢神经连续性的Ang II在胰脏里局部含量的主导作用,此部位毛细中枢神经连续性的Ang II和ACE2都有高准确度的表示,且蛋白均盐溶液准确度波动较多。

3.2 .ACE2肽键活连续性的可衍生物和活化剂

各种ACE可衍生物,如卡托尤和赖诺尤不直接影响ACE2的活连续性,而ACE2活连续性可被二小分子可Pro-Phe可抑制,并且据此不太不太可能开发了特以定的ACE2可衍生物,例如小分子可类似器物DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-核苷酸-2-[3- (3,5-二氯乙酯)-3H-磺酸4-基]-乙胺基]-4-氨基甲酯)。MLN 4760是第一个基于Ang I的硅端二小分子可(His-Leu)合理设计的ACE2可衍生物,有着高的效价(Ki=0.44 nM)和专一连续性。ACE2对ACE的反恒定轴有鉴于此科学研究部门考虑ACE2对动器物三维心毛细血管传染病的不太可能直接影响。通过蛋白疗法或拆分小分子可展开ACE2疗法确实缓解了高血压、气管粥样硬化和胰脏传染病。基于电子异构体的制剂器物筛选具体了两种ACE2应答剂化合器物(xanthenone和resorcinolnaphthalein),均可里度增强ACE2活连续性。然而,尚不吻合这些化合器物的专一连续性。

3.3 ACE2的小分子可蛋白非专一连续性机能

尽管ACE2作为小分子可蛋白肽键Ang II氢化,但最近的科学研究断以定ACE2的跨细胞膜区也有着生器物学机能。2003年,非众所周知肺炎疫情威胁到世界,ACE2被检验为病原流感HIV非众所周知肺炎HIV连续性的机能蛋白。表示ACE2非肽键活连续性基因体的蛋白即便如此允许非众所周知肺炎HIV传染,这断以定ACE2的小分子可蛋白主导作用对于非众所周知肺炎HIV带入寄生物蛋白不是必要的。与生器物学结果相一致,结构设计分析断以定,非众所周知肺炎HIV连续性Spike小分子可沾染ACE2肽键复合器物的亚复合器物I的底端,但不直接影响亚复合器物II,也不断路小分子可蛋白活连续性蛋白座。当则有肠胃炎HIV连续性与ACE2连接时,ACE2的均复合器物被氢化,而跨细胞膜复合器物被内在化,使HIV颗粒-寄生物蛋白进一步融汇。因此,尽管详细的前提仍不吻合,但ACE2的跨细胞膜区与非众所周知肺炎HIV连续性-蛋白复合器物在非众所周知肺炎HIV连续性传染里从蛋白细胞膜到蛋白质的河运有关。

绘出3. ACE2的转译后修饰; 概念化和裂开

SARSHIV连续性(SARS-CoV)以Clathrin小分子可专一连续性方式与ACE2转化并内在化,以使其带入蛋白。 细胞膜融汇是通过小分子可蛋白(例如胰小分子可蛋白或furin小分子可蛋白)Spike依赖连续性应答,HIVRNA被获释到蛋白质里,从而引发SARS传染。 跨细胞膜小分子可蛋白(ADAM17)切开ACE2的蛋白均近细胞膜范围内,将肽键活连续性的胞均邻接获释到蛋白均周边环境里。 尚不吻合这种ACE2氢化否更容易SARS得病。

绘出4. ACE2与B0AT1河运小分子可的相互主导作用

ACE2与B0AT1河运小分子可(SLC6A19)相互主导作用,这是胃上皮蛋白里该河运小分子可的入射颗粒表示所必要的。 尚不吻合ACE2的切开否更容易为B0AT1提供里连续性。

鼠类胰脏分离不止来的Collectrin蛋白在再生收集管里的表示分析。Collectrin与ACE2的硅内侧有47.8%的同一连续性;然而,与ACE2不同,Collectrin依赖活连续性羧小分子可蛋白肽键复合器物(绘出1)。在在调查结果记录了Collectrin适配在集合管上皮蛋白的蛋白质里,但进一步的科学研究断以定Collectrin主要适配在近端管状上皮蛋白的板状缘(管腔侧)。通过对动物模型的蛋白适配科学研究,碰巧找到Collectrin是里连续性河运小分子可的最重要恒定位点。Collectrin敲除动物模型的血液里不止现酒精的里连续性(酪氨酸和甘氨酸)。生化科学研究断以定,Collectrin与B0AT1里连续性河运小分子可转化,并对这些河运小分子可在膀胱近端小管再吸收所即可的蛋白颗粒的错误表示起极为最重要主导作用。尽管结构设计相似,ACE2相当与胰脏里的河运小分子可转化,而是与胃里的河运小分子可转化,在胃里ACE2高度表示,被吸收。而ACE2的这一机能与其小分子可蛋白活连续性都是,其小分子可蛋白活连续性不是与河运小分子可配对所必要。

绘出1.ACE,ACE2和Collectrin的邻接结构设计

每种小分子可都是近似于路径小分子可的IM-转化小分子可,用蓝色援引,而跨细胞膜复合器物则用蓝色援引。锂转化基序(HEMGH)在ACE里减法两次,在ACE2里减法一次,并且地处白色框援引的同义范围内内。ACE2和Collectrin中间的同义范围内以绿色援引。小为数同义的是每种有机体小分子可质里的为数。

4.ACE2表示的恒定

4.1 .ACE2的特异连续性抑制

ACE2最初是使用有机体心力衰竭连续性心室的cDNA文库复制的,而ACE2 mRNA准确度的表示则根据表征和病理学必要而动态背离。迄今越来越多的证据断以定,ACE可衍生物或AT1蛋白抗HIV对RAS的可抑制主导作用就会调高ACE2mRNA的表示。可抑制海盐皮质激以次(或免疫抑制)不太可能通过可抑制氧化应激而提高了巨噬蛋白里的ACE2 mRNA。包在括Ang II、蛋白位点和NF-κB在内的黏膜路径不太可能就会可抑制ACE2特异连续性。干扰以次-γ和白蛋白介以次-4下调上皮蛋白里ACE2蛋白的表示。因此,黏膜路径,包在括Ang II、蛋白位点和核位点κB,均不太可能可抑制ACE2特异连续性。

Ace2敲除动物模型脊柱氧气抑止蛋白的调高。组织局部氧气提高了人和鼠类冠心病里ACE2的表示但在鼠类三维科学研究里,没有观察到冠心病里ACE2蛋白准确度的背离。ACE2不必要表示可抑制脊柱再加纤维蛋白氧气抑止的胶原生再加。在氧气的肠胃平滑肌蛋白里,氧气20世纪的ACE2蛋白准确度消退,HIF(氧气抑止位点)-1α积累后的晚期降低至接近准确度线准确度。因此,低氧必要下ACE2表示的抑制即便如此难以具体,不太可能是周边环境或蛋白/循环系统专一连续性的。全反式维甲酸也标示不止不止能提升自发连续性高血压鼠类的ACE2蛋白准确度。肝蛋白核位点1β (HNF-1β,TCF2)学内分泌的都应该大略了解,是一种组织专一连续性特异连续性位点,其在有机体里的基因不太可能就会致使膀胱绒毛肿、阴茎畸形、十二同义肠萎缩和MODY5。在蛋白系里,ACE2被检验为HNF-1β的直接靶蛋白,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2启动子区有多个HNF-1β转化蛋白座。ACE2同义器物Collectrin地处靠近X碱基上的ACE2蛋白座,也是HNF-1特异连续性位点的靶蛋白,包在括十二同义肠β蛋白里的HNF-1α和膀胱上皮蛋白里的HNF-1β。因此,我们可以推断出ACE2和Collectrin蛋白的表示是由HNF-1特异连续性位点试探连续性恒定的。

4.2 .ACE2裂开和概念化

ACE2被检验为非众所周知肺炎HIV连续性蛋白,据报道,ACE2作为原则上分子可和/或其跨细胞膜区在传染时与非众所周知肺炎HIV均壳一起被概念化,此内吞主导作用对HIV传染至关最重要。即使拆分SARS颗粒配体 Spike小分子可与ACE2相互主导作用时,概念化也能发生。不太不太可能有人提不止两种途径,即Clathrin小分子可专一连续性和非专一连续性则有肠胃炎HIV连续性带入靶蛋白途径。然而,ACE2蛋白质镰的主导作用是有疑问的;例如在另一项科学研究里,ACE2蛋白质镰的其会相当直接影响则有肠胃炎-CoV的带入,但它就会移向这一每一次。与ACE相似,ACE2可受到近细胞膜氢化政治事件(裂开)的直接影响,获释肽键活连续性胞均复合器物。佛波酯、离子霉以次、内毒以次、白蛋白介以次-1β或水肿位点α可刺激该每一次。裂开是由混杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,水肿位点-α转化再加蛋白;绘出3)依赖连续性,ADAM17-敲除蛋白里,ACE2裂开减缓。此均,钙调小分子可转化蛋白座在ACE2的胞质镰部被检验,钙调小分子可的可抑制提高ACE2胞均复合器物向培养上清液的获释(裂开)。尽管因为反应器ACE2和残留的胞内复合器物的主导作用即已具体,因为ACE2胞均复合器物裂开的表征主导作用即便如此难以具体,但裂开其实与则有肠胃炎-CoV蛋白的带入和镜像有关,并且ADAM17可衍生物可在体均可抑制则有肠胃炎-CoV的镜像。

参考典籍:

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

(20)30183-5/fulltext

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