综述:ACE2的主要功能以及在新型冠状病毒中的作用

2022-02-21 05:32 来源:汉中男科医院

血管壁紧迫可选择性匹配酶(ACE) 2是羧胺酶ACE的相合器皿,羧胺酶生形同血管壁紧迫可选择性II,这是膀胱可选择性-血管壁紧迫可选择性系统会(RAS)的主要活病态胺。在2000年机械人ACE2之后,为数不多早就描述了三种主要的ACE2动态。

首先,ACE2早就形同为RAS的一个强力负平衡遗传器皿质,可平衡ACE的多种动态。通过靶向血管壁紧迫可选择性II,ACE2在心血管壁系统会和许多其他器官中所揭示出新确保功用。

第二种ACE2被断定为惹来SARS肝炎菌株也是此次2019新肝炎菌株的辛本酶,而在SARS中所,ACE2的大幅提高在菌株传染后严重肺部肾衰竭的确诊程序中所起着不可忽视功用,关于新肝炎菌株经由ACE2的研究工作文献见前述重定向。

第三,ACE2及其相合器皿Collectrin可选择与船运抗原混合,并在膀胱脏和小胃对的释放出新来中所发挥不可忽视功用。

1.介绍

膀胱可选择性-血管壁紧迫可选择性系统会(RAS)在维持血压稳定状态以及哺乳动器皿人体内体液和盐平衡不足之处起着更为不可忽视功用。RAS的精神状态激活与心血管壁和膀胱脏疾病如癫痫、并发症和心绞痛的确诊程序有关。膀胱可选择性作为抗原酶,可研磨血管壁紧迫可选择性原显现出新血管壁紧迫可选择性I。血管壁紧迫可选择性匹配酶(ACE)是研磨血管壁紧迫可选择性I显现出新血管壁紧迫可选择性II的更为不可忽视抗原酶,血管壁紧迫可选择性II(Ang II)是RAS的更为不可忽视平衡遗传器皿质,并可通过两个G抗原偶联酶,血管壁紧迫可选择性II酶1标准型酶(AT1R)和血管壁紧迫可选择性II酶2标准型酶(AT2R)发挥泻药理学动态。尽管实际上其他Ang II生形同酶(如许多组织抗原酶和糜抗原酶),但多半认为ACE是平衡RAS中所Ang II显现出新的更为不可忽视酶,也可能才会是唯一有效的酶。

2000年,发掘出了ACE的同系器皿血管壁紧迫可选择性匹配酶2(ACE2)。随后的证据说明了,ACE2通过将Ang II过氧化器皿为血管壁紧迫可选择性1–7,对激活的膀胱可选择性-血管壁紧迫可选择性系统会进行时负平衡。一些研究工作支持血管壁紧迫可选择性1–7的煽动平衡功用,这一功用是通过提高同样AT1酶激活的功用,特别是在血管壁收缩和细胞会增殖不足之处。因此,血管壁紧迫可选择性1–7由于其在心血管壁系统会中所的有益功用,是RAS系统会的更为不可忽视组形同部分。除了兼具显现出新血管壁紧迫可选择性-(1–7)能力之前提上,ACE2是一种多动态酶,其有益效果还可能才会是其功用于其他血管壁活病态胺的能力的结果。

随后,ACE2作为胺酶之前提上的功用逐渐得到了概述。特别是,在2003年后,ACE2已被断定为防疫(SARS)肝炎菌株传染的一种必要酶,但也是抵抗防疫致死病态肺部肾衰竭的一种确保病态化学键。无聊的是,ACE2的防疫肝炎菌株酶动态与其对Ang II过氧化器皿的乙烯活病态在程序上并无相似性,而ACE2激活的Ang II过氧化器皿对于肺部确保免受防疫标准型肺部结核确诊程序的影响无论如何很不可忽视。换句话说,SARS选择了兼具作为肺部确保功用的ACE2作为酶,让针对ACE2的靶向治疗(也就是上一次的假设)无可波何。

此前提上,ACE2及其相合器皿Collectrin已被断定为上皮会表面会表达出新来中所病态船运抗原所需的必要化学键。Collectrin也可能才会在家兔β细胞会家兔可选择性分泌器皿和/或家兔细胞会土壤中所发挥功用。

2.ACE三兄弟化学键

ACE起初在1956年被分开出新来时被称为“癫痫转形同酶(hypertensin-converting enzyme)”。全人类ACE辛因设于17号病态染色体上,编码一种180kDa抗原,兼具两个相合氘糖体。每个氘糖体都有一个活跃的硫混合辛序,His-Glu-X-X-His(HEXH辛序),这种辛序实际上于许酶中所。ACE是一种I标准型跨鞘糖抗原,通过单个羧辛前端跨鞘区锚定在质鞘上。在全人类中所,早就描述两种并不相同的ACE同工酶,一种是在肺部结缔许多组织表面会和膀胱、小肠、胚胎和脉络丛的刷状缘鞘上发掘出的丰富的体细胞会型式,另一种是仅在生殖器官中所发掘出的ACE生发型式。这两种ACE亚标准型都是鞘包抗原,在细胞会表面会,它们作为前提上切酶分解周而复始胺。ACE可以从细胞会表面会过氧化器皿,从而常由可溶病态酶。然而,可溶病态ACE的泻药理学意义仍不清楚。

布1.ACE,ACE2和Collectrin的域构件

每种抗原都是带有信号胺的I标准型整合抗原,用灰色说明,而跨鞘氘糖体则用紫色说明。硫混合辛序(HEMGH)在ACE中所以此类推两次,在ACE2中所以此类推一次,并且设于黄色框说明的相合范围内内。ACE2和Collectrin两者之间的相合范围内以绿色说明。近字指的是每种全人类抗原质中所的近。

ACE2由805个组形同,是兼具也就是说胞前提上乙烯氘糖体的I标准型跨鞘糖抗原。全人类ACE2辛因早就被机械人并被相对于到X病态染色体上。像ACE一样,ACE2有两个氘糖体:氨辛前端乙烯氘糖体和羧辛前端氘糖体。乙烯氘糖体有一个活病态辛因座;还有硫合金胺酶氘糖体;还有并且与ACE的氨辛氘糖体揭示出新41.8%的脱氧核糖核酸一致病态。ACE2的羧辛前端氘糖体与Collectrin有48%的脱氧核糖核酸一致病态,Collectrin是一种非乙烯抗原,已经有被断定在膀胱脏的再释放出新来、胰腺β细胞会增殖,以及可能才会家兔可选择性胞吐等不足之处兼具更为不可忽视功用。

3.ACE2动态

早期研究工作观察到ACE2主要在肺部部、膀胱脏和生殖器官中所相对于,在其他多种许多组织中所低技术水平表达出新来,尤其是结小肠和肺部,而其后的研究工作也说明了ACE2在肝脏和小肠等其他器官中所也兼具不可忽视功用。在肺部部中所,ACE2在结缔许多组织细胞会和心肌细胞会中所表达出新来。在膀胱脏中所,ACE2分布于筒状上皮会的管腔表面会;在生殖器官中所,表达出新来于生殖器官间质细胞会。ACE2多半定设于上皮会的腔面,这与ACE相煽动,ACE似乎均匀分布在极化细胞会的顶鞘和辛底前提上侧鞘两者之间。而当SARS肝炎菌株通过表达出新来ACE2的细胞会腔面进行时传染时,其传染效力提高10倍。

3.1 ACE2的胺酶动态

ACE和ACE2都属于合金抗原酶的M2三兄弟,其活病态辛因座域暴露于细胞会前提上表面会,促形同周而复始胺的代谢。ACE和ACE2都通过利用硫乙烯煽动应,硫与活病态辛因座内保守的组氨酸配位,促形同水化学键对辛团羰辛键的为首氘攻击,形形同非共价混合的。除了两个组氨酸(设于HEXXH辛序内),还有一个谷氨酸核苷酸参与硫离子的配位,设于ACE和ACE2中所HEXXH辛序的23个的前端。与衍生器皿(MLN4760)混合的ACE2相比,天然ACE2的构件归纳揭示了一个大的“铰链直角”运动所,其中所胺酶氘糖体的乙烯亚氘糖体I和II表现出新从确保安全到确保安全的转变。这种运动所是由衍生器皿的混合惹来的,并为乙烯重新相对于更为不可忽视核苷酸。

布2. ACE2在膀胱可选择性-血管壁紧迫可选择性系统会中所的功用示意布

血管壁紧迫可选择性I(Ang I; DRVYIHPFHL)常由ACE(一种二胺辛羧胺酶)的辛团,并被转形同为血管壁紧迫可选择性II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活病态胺。 ACE2乙烯并灭活血管壁紧迫可选择性II,并显现出新血管壁扩张胺血管壁紧迫可选择性1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该胺与Mas酶混合和/或过氧化器皿为非活病态胺。 橙色箭头指示ACE过氧化器皿辛因座; 金色箭头揭示ACE2过氧化器皿辛因座。应当指出新,ACE2是一种非特异病态抗原酶,可以过氧化器皿多种其他辛团,例如Apelin。

尽管有相似之处,ACE和ACE2的动态并不相同;ACE从其辛团(二胺辛胺酶,DPP)中所获释一个碳原子端二胺,而ACE2则研磨一个(单羧胺酶)。ACE2乙烯可在脯氨酸和疏水或碱病态碳原子前端核苷酸两者之间优先分解的辛团的胺。当AngI由ACE转形同形同强效血管壁收缩剂AngII时,ACE2可过氧化器皿Ang I,显现出新断定为无活病态的血管壁紧迫可选择性1-9胺,然后可以通过ACE或其他胺酶转形同为血管壁扩张胺Ang1-7。另前提上,ACE2可如此一来代谢Ang II显现出新血管壁紧迫可选择性1–7,其效率极低将Ang I转形同为血管壁紧迫可选择性1–9。ACE2晶体构件的分辨率揭示,这些辛团特异病态差异是由于过氧化器皿-273与辛团的碳原子前端形形同盐桥(Salt-bridger),随之而来ACE2中所混合腺较小,而在ACE中所,该核苷酸被较小的谷氨N-胺核苷酸取代。虽然有已知的形形同Ang 1-7的酶,例如波普利和林(neprilysin)、脯氨N-内胺酶24.26和thimet无以胺酶,但ACE2的断定有利于支持了Ang 1-7的泻药理学意义。这种胺已被断定与G抗原偶联酶Mas相互功用,激活其血管壁确保功用。ACE2还功用于胺Apelin-13和Apelin-36的碳原子前端,并在体前提上以高乙烯效率从其中所研磨出新。Apelin合形同首先为77个前激可选择性,后手工形同36个胺的apelin-36;有利于抗原分解研磨显现出新Apelin-13。Apelin-13系统会给泻药促形同果蝇和豚鼠低血压。无聊的是,Apelin-13 (F13A)的碳原子前端核苷酸的标记一落千丈了其诱导功用,并有利于拮抗野生标准型Apelin-13的功用,断定ACE2在Apelin胺代谢中所兼具功用。

ACE分解Ang I须要氢氧根参与。同样,ACE2活病态也受氢氧根的平衡。然而,氢氧根实际上可缩减ACE2对Ang I的分解,但选择性了AngII的过氧化器皿。有人提出新氯化器皿混合才会惹来活病态辛因座异构体的细微变化,这种变化才会促形同或以致于辛团混合。氢氧根缩减至最多100兆摩尔,虽然仍处于人血中所荷尔蒙浓度,但已可缩减ACE2对Ang I的研磨,提高了ACE2对AngII的研磨,。这将兼具缩减血管壁收缩病态的Ang II在膀胱脏中所全局浓度的功用,此手部血管壁收缩病态的Ang II和ACE2都有高技术水平的表达出新来,且细胞会前提上氢氧根技术水平波动较大。

3.2 .ACE2乙烯活病态的衍生器皿和活化剂

各种ACE衍生器皿,如卡托普利和赖诺普利不影响ACE2的活病态,而ACE2活病态可被二胺Pro-Phe选择性,并且据此早就开发新了特定的ACE2衍生器皿,例如胺类似器皿DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-羧辛-2-[3- (3,5-二氯苄辛)-3H-咪唑4-辛]-乙胺辛]-4-甲辛戊酸)。MLN 4760是第一个辛于Ang I的碳原子端二胺(His-Leu)有效设计的ACE2衍生器皿,兼具高的效价(Ki=0.44 nM)和特异病态。ACE2对ACE的煽动平衡轴无可避免研究工作人员选择ACE2对动器皿模标准型心血管壁疾病的可能才会影响。通过辛因治疗或重组抗原进行时ACE2治疗确实改善了癫痫、血管壁粥样硬化和膀胱脏疾病。辛于电子异构体的泻药器皿筛选已确定了两种ACE2激活剂化合器皿(xanthenone和resorcinolnaphthalein),可选择中所度增强ACE2活病态。然而,唯不清楚这些化合器皿的特异病态。

3.3 ACE2的胺酶非依赖病态动态

尽管ACE2作为胺酶乙烯Ang II过氧化器皿,但已经有的研究工作说明了ACE2的跨鞘区也兼具泻药理学动态。2003年,防疫疫情威胁到世界,ACE2被断定为致病病原体防疫肝炎菌株的动态酶。表达出新来ACE2非乙烯活病态突变体的细胞会无论如何允许防疫菌株传染,这说明了ACE2的胺酶功用对于防疫菌株踏入细胞内细胞会不是必要的。与泻药理学结果相相似性,构件归纳说明了,防疫肝炎菌株Spike抗原接触ACE2乙烯氘糖体的亚氘糖体I的顶部,但不影响亚氘糖体II,也不确保安全胺酶活病态辛因座。当防疫标准型肺部结核肝炎菌株与ACE2连接时,ACE2的前提上氘糖体被过氧化器皿,而跨鞘氘糖体被内在化,使菌株固体-细胞内细胞会有利于融入。因此,尽管详细的程序仍不清楚,但ACE2的跨鞘区与防疫肝炎菌株-酶复合器皿在防疫肝炎菌株传染中所从细胞会鞘到细胞会质的船运有关。

布3. ACE2的翻译后标记; 有意识和开裂

SARS肝炎菌株(SARS-CoV)以Clathrin抗原依赖病态方法与ACE2混合并内在化,以使其踏入细胞会。 鞘融入是通过抗原酶(例如胰抗原酶或furin抗原酶)Spike激活激活,菌株RNA被获释到细胞会质中所,从而导致SARS传染。 跨鞘抗原酶(ADAM17)研磨ACE2的细胞会前提上近鞘范围内,将乙烯活病态的胞前提上域获释到细胞会前提上环境中所。 唯不清楚这种ACE2过氧化器皿应该适度SARS确诊。

布4. ACE2与B0AT1船运抗原的相互功用

ACE2与B0AT1船运抗原(SLC6A19)相互功用,这是小胃上皮会中所该船运抗原的极化表面会表达出新来所必要的。 唯不清楚ACE2的研磨应该适度为B0AT1提供中所病态。

果蝇膀胱脏分开的Collectrin辛因在其会搜集管中所的表达出新来归纳。Collectrin与ACE2的碳原子前端有47.8%的同一病态;然而,与ACE2并不相同,Collectrin缺乏活病态羧胺酶乙烯氘糖体(布1)。初次报告日志了Collectrin相对于在集合管上皮会的细胞会质中所,但有利于的研究工作说明了Collectrin主要相对于在腰椎筒状上皮会的刷状缘(管腔侧)。通过对豚鼠的辛因相对于研究工作,偶然发掘出Collectrin是中所病态船运抗原的不可忽视平衡遗传器皿质。Collectrin敲除豚鼠的尿液中所出新现过量的中所病态(嘧啶和苯丙氨酸)。机械人研究工作说明了,Collectrin与B0AT1中所病态船运抗原混合,并对这些船运抗原在膀胱腰椎小管再释放出新来所需的细胞会表面会的正确表达出新来起更为不可忽视功用。尽管构件相似,ACE2并不与膀胱脏中所的船运抗原混合,而是与小胃中所的船运抗原混合,在小胃中所ACE2总体表达出新来,被释放出新来。而ACE2的这一动态与其胺酶活病态无关,其胺酶活病态不是与船运抗原配对所必要。

布1.ACE,ACE2和Collectrin的域构件

每种抗原都是带有信号胺的I标准型整合抗原,用灰色说明,而跨鞘氘糖体则用紫色说明。硫混合辛序(HEMGH)在ACE中所以此类推两次,在ACE2中所以此类推一次,并且设于黄色框说明的相合范围内内。ACE2和Collectrin两者之间的相合范围内以绿色说明。近字指的是每种全人类抗原质中所的近。

4.ACE2表达出新来的平衡

4.1 .ACE2的核苷酸调控

ACE2起初是使用全人类肾衰竭病态心室的cDNA文库机械人的,而ACE2 mRNA技术水平的表达出新来则根据荷尔蒙和病理条件而动态变化。为数不多越来越多的证据说明了,ACE衍生器皿或AT1酶低剂量对RAS的选择性功用才会大幅提高ACE2mRNA的表达出新来。选择性盐皮质激可选择性(或醛固酮)可能才会通过选择性氧化应激而缩减了巨噬细胞会中所的ACE2 mRNA。包括Ang II、细胞会遗传器皿质和NF-κB在内的炎症信号可能才会才会选择性ACE2核苷酸。干扰可选择性-γ和肝细胞会介可选择性-4大幅提高上皮会中所ACE2辛因的表达出新来。因此,炎症信号,包括Ang II、细胞会遗传器皿质和氘遗传器皿质κB,可选择能才会选择性ACE2核苷酸。

Ace2敲除豚鼠肺部部高热诱导辛因的大幅提高。许多组织全局高热缩减了人和果蝇并发症中所ACE2的表达出新来但在果蝇模标准型研究工作中所,没有人观察到并发症中所ACE2辛因技术水平的变化。ACE2过份表达出新来选择性肺部部形同纤维细胞会高热诱导的胶原生形同。在高热的肺部平滑肌细胞会中所,高热早期的ACE2辛因技术水平上升,HIF(高热诱导遗传器皿质)-1α积攒后的后期提高至接近辛线技术水平。因此,低氧条件下ACE2表达出新来的调控无论如何难以确实,可能才会是环境或细胞会/器官依赖病态的。全煽动式维甲酸也揭示出新能提高自确诊态癫痫果蝇的ACE2辛因技术水平。肝细胞会氘遗传器皿质1β (HNF-1β,TCF2)学内分泌器皿的都无论如何大略了解,是一种许多组织特异病态核苷酸遗传器皿质,其在全人类中所的突变可能才会才会随之而来膀胱腺肿、阴茎畸形、胰腺萎缩和MODY5。在细胞会系中所,ACE2被断定为HNF-1β的如此一来靶辛因,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2启动子邻近地区多个HNF-1β混合辛因座。ACE2相合器皿Collectrin设于靠近X病态染色体上的ACE2辛因座,也是HNF-1核苷酸遗传器皿质的靶辛因,包括胰腺β细胞会中所的HNF-1α和膀胱上皮会中所的HNF-1β。因此,我们可以断定ACE2和Collectrin辛因的表达出新来是由HNF-1核苷酸遗传器皿质协同平衡的。

4.2 .ACE2开裂和有意识

ACE2被断定为防疫肝炎菌株酶,据报道,ACE2作为明晰化学键和/或其跨鞘区在传染时与防疫菌株前提上壳一起被有意识,此内吞功用对菌株传染至关不可忽视。即使重组SARS表面会配体 Spike抗原与ACE2相互功用时,有意识也能发生。早就有人提出新两种途径,即Clathrin抗原依赖病态和非依赖病态防疫标准型肺部结核肝炎菌株踏入遗传器皿质会途径。然而,ACE2细胞会质尾的功用是有争议的;例如在另一项研究工作中所,ACE2细胞会质尾的不足之处并不影响防疫标准型肺部结核-CoV的踏入,但它才会减弱这一步骤。与ACE相似,ACE2可受到近鞘过氧化器皿事件(开裂)的影响,获释乙烯活病态胞前提上氘糖体。佛波酯、离子霉可选择性、内毒可选择性、肝细胞会介可选择性-1β或病变遗传器皿质α可诱发该步骤。开裂是由普遍存在的“sheddase”,ADAM17(或TACE,病变遗传器皿质-α转形同酶;布3)激活,ADAM17-敲除细胞会中所,ACE2开裂提高。此前提上,钙调抗原混合辛因座在ACE2的胞质尾部被断定,钙调抗原的选择性缩减ACE2胞前提上氘糖体向培育上清液的获释(开裂)。尽管因为周而复始ACE2和残留的胞内氘糖体的功用唯未已确定,因为ACE2胞前提上氘糖体开裂的荷尔蒙功用无论如何难以已确定,但开裂似乎与防疫标准型肺部结核-CoV细胞会的踏入和克隆有关,并且ADAM17衍生器皿可在体前提上选择性防疫标准型肺部结核-CoV的克隆。

请注意:

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

(20)30183-5/fulltext

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