概述:ACE2的主要功能以及在新型冠状病毒中作用

2022-01-31 03:11 来源:合肥男科医院

血管壁紧迫效转化核糖体(ACE) 2是羧胺核糖体ACE的同义器皿,羧胺核糖体生已成血管壁紧迫效II,这是舒张-血管壁紧迫效系统设计(RAS)的主要活性胺。在2000年克隆ACE2便,迄今为止早就描述了三种主要的ACE2基本功能。

首先,ACE2早就已成为RAS的一个顺势但球队调节表征,可最大限度ACE的多种基本功能。通过类似物血管壁紧迫效II,ACE2在心血管壁系统设计和许多其他生殖器官中都结果显示显露确保持续性。

第二种ACE2被认合于为避免SARS病原也是此次2019新病原的福本细胞内表征,而在SARS中都,ACE2的降至在流感病毒受到感染后严重肺部衰竭的发病系统设计中都起着极为重要持续性,关于新病原经由ACE2的分析文献见前述URL。

第三,ACE2及其同义器皿Collectrin均会与仓储细胞相辅相已成,并在十二就是指乳和乳胃对的渗入中都发挥极为重要持续性。

1.介绍

舒张-血管壁紧迫效系统设计(RAS)在保有全身性稳态以及哺乳动器皿肝细胞唾液和皂最大限度不足之处起着巨大持续性。RAS的出现异常酪氨酸与心血管壁和十二就是指乳传染病如高全身性、哮喘和败血症的发病系统设计有关。舒张作为细胞分裂糖体,可切削血管壁紧迫效原显现出血管壁紧迫效I。血管壁紧迫效转化核糖体(ACE)是切削血管壁紧迫效I显现出血管壁紧迫效II的关键性细胞分裂糖体,血管壁紧迫效II(Ang II)是RAS的关键性调节表征,并可通过两个G细胞偶联细胞内表征,血管壁紧迫效II细胞内表征1同型细胞内表征(AT1R)和血管壁紧迫效II细胞内表征2同型细胞内表征(AT2R)发挥生器皿科学基本功能。尽管共存其他Ang II生已成核糖体(如民间组织细胞分裂糖体和糜细胞分裂糖体),但多半认为ACE是调节RAS中都Ang II显现出的关键性核糖体,也可能是唯一有效的核糖体。

2000年,推测了ACE的同系器皿血管壁紧迫效转化核糖体2(ACE2)。随后的结论得出结论,ACE2通过将Ang II副产器皿为血管壁紧迫效1–7,对酪氨酸的舒张-血管壁紧迫效系统设计完成但球队调节。一些分析赞已成血管壁紧迫效1–7的带头调节持续性,这一持续性是通过降低多将近AT1细胞内表征细胞内的持续性,密切相关血管壁收缩和细胞内增殖不足之处。因此,血管壁紧迫效1–7由于其在心血管壁系统设计中都的可取持续性,是RAS系统设计的关键性当今世界。除了具备显现出血管壁紧迫效-(1–7)能力之另有,ACE2是一种多基本功能核糖体,其可取效果还可能是其持续性于其他血管壁活性胺的能力的结果。

随后,ACE2作为胺核糖体之另有的持续性迅速得到了说明了。特别是,在2003年后,ACE2已被认合于为血吸虫病(SARS)病原受到感染的一种要能细胞内表征,但也是抵抗血吸虫病致死性肺部衰竭的一种确保性基团。奇怪的是,ACE2的血吸虫病病原细胞内表征基本功能与其对Ang II副产器皿的脯氨酸在系统设计上并或多或少连,而ACE2细胞内的Ang II副产器皿对于肺部确保易受血吸虫病同型肺部炎发病系统设计的冲击一直很极为重要。换句话说,SARS选择了具备作为肺部确保持续性的ACE2作为细胞内表征,让针对ACE2的类似物外科手术(也就是上一次的论点)进退两难。

此另有,ACE2及其同义器皿Collectrin已被认合于为滤泡内很薄解读中都性仓储细胞所须的要能基团。Collectrin也可能在胰岛β细胞内甲状腺激效激素和/或胰岛细胞内生长中都发挥持续性。

2.ACE大家族基团

ACE最初在1956年被分立显露来时被专就是指“高全身性转化已成核糖体(hypertensin-converting enzyme)”。人类所ACE福因座落在17号DNA上,编码一种180kDa细胞,具备两个同义在结构上具体来说。每个在结构上具体来说都有一个有名的镁相辅相已成福序,His-Glu-X-X-His(HEXH福序),这种福序共存于许核糖体中都。ACE是一种I同型跨管壁糖细胞,通过单个羧福两端跨管壁区锚合于在质管壁上。在人类所中都,早就描述两种不同的ACE同工核糖体,一种是在肺部内皮很薄和肾脏、乳、卵子和脉络丛的滚状缘管壁上推测的丰富的细胞分裂内基本,另一种是大部分在乳头中都推测的ACE生发基本。这两种ACE亚同型都是管壁包细胞,在细胞内很薄,它们作为另有切核糖体氧化循环系统设计胺。ACE可以从细胞内很薄氢化,从而当作可溶性核糖体。然而,可溶性ACE的生器皿科学意义仍不一致。

布1.ACE,ACE2和Collectrin的具体来说在结构上

每种细胞都是隐含接收器胺的I同型结合细胞,用深蓝色说明,而跨管壁在结构上具体来说则用黑色说明。镁相辅相已成福序(HEMGH)在ACE中都段落两次,在ACE2中都段落一次,并且座落在蓝色上端说明的同义区具体来说内。ACE2和Collectrin彼此间的同义区具体来说以蓝色说明。将近字就是指的是每种人类所细胞质中都的将近。

ACE2由805个组合而已成,是具备单一胞另有催化在结构上具体来说的I同型跨管壁糖细胞。人类所ACE2福因早就被克隆并被导向到XDNA上。像ACE一样,ACE2有两个在结构上具体来说:氨福两端催化在结构上具体来说和羧福两端在结构上具体来说。催化在结构上具体来说有一个活性胺链;还有镁金属胺核糖体在结构上具体来说;还有并且与ACE的氨福在结构上具体来说结果显示显露41.8%的多肽正确性。ACE2的羧福两端在结构上具体来说与Collectrin有48%的多肽正确性,Collectrin是一种非催化细胞,除此以外被显然在十二就是指乳的于是又渗入、胰腺β细胞内增殖,以及可能甲状腺激效胞吐等不足之处具备巨大持续性。

3.ACE2基本功能

晚期分析注意到到ACE2主要在脊柱、十二就是指乳和乳头中都导向,在其他多种民间组织中都低经常性解读,尤其是结乳和肺部,而后来的分析也得出结论ACE2在肝脏和乳等其他生殖器官中都也具备极为重要持续性。在脊柱中都,ACE2在内皮细胞内和脑组织内中都解读。在十二就是指乳中都,ACE2分布于管状滤泡内的管腔很薄;在乳头中都,解读于乳头组织学内。ACE2多半导向于滤泡内的腔面,这与ACE相带头,ACE其实均匀分布在极性细胞内的顶管壁和福底另有侧管壁彼此间。而当SARS病原通过解读ACE2的细胞内腔面完成受到感染时,其受到感染效力提高10倍。

3.1 ACE2的胺核糖体基本功能

ACE和ACE2都属于金属细胞分裂糖体的M2大家族,其活性胺链具体来说漏出于细胞内另有很薄,推动循环系统设计胺的生物合已成。ACE和ACE2都通过利用镁催化带头应,镁与活性胺链内温和的乙酰碳原子,推动水基团对底器皿羰福键的激进派核攻击,逐步形已成非共价相辅相已成的。除了两个乙酰(座落在HEXXH福序内),还有一个谷氨酸残福参予镁离子的碳原子,座落在ACE和ACE2中都HEXXH福序的23个的两端。与可借剂(MLN4760)相辅相已成的ACE2相比,天然ACE2的在结构上分析揭示了一个大的“滚轮弯曲”革新运动,其中都胺核糖体在结构上具体来说的催化亚在结构上具体来说I和II展现出显露从闭馆到封闭的转变。这种革新运动是由可借剂的相辅相已成避免的,并为催化重新导向关键性残福。

布2. ACE2在舒张-血管壁紧迫效系统设计中都的持续性示意布

血管壁紧迫效I(Ang I; DRVYIHPFHL)当作ACE(一种二胺福羧胺核糖体)的底器皿,并被转化已成为血管壁紧迫效II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活性胺。 ACE2催化并灭活血管壁紧迫效II,并显现出血管壁扩张胺血管壁紧迫效1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该胺与Mas细胞内表征相辅相已成和/或副产器皿为非活性胺。 深蓝色圆圈请示ACE氢化胺链; 蓝色圆圈结果显示ACE2氢化胺链。应当就是指显露,ACE2是一种非持续性细胞分裂糖体,可以氢化多种其他底器皿,例如Apelin。

尽管有类似于之处,ACE和ACE2的基本功能不同;ACE从其底器皿(二胺福胺核糖体,DPP)中都囚禁一个氢端二胺,而ACE2则切削一个(单羧胺核糖体)。ACE2催化可在脯氨酸和均匀分布或碱性氢两端残福彼此间优先氧化的底器皿的胺。当AngI由ACE转化已成已成可抑制血管壁收缩剂AngII时,ACE2可氢化Ang I,显现出推断为无活性的血管壁紧迫效1-9胺,然后可以通过ACE或其他胺核糖体转化已成为血管壁扩张胺Ang1-7。另另有,ACE2可同样生物合已成Ang II显现出血管壁紧迫效1–7,其效率高于将Ang I转化已成为血管壁紧迫效1–9。ACE2晶体在结构上的高分辨率结果显示,这些底器皿持续性差异是由于精氨酸-273与底器皿的氢两端逐步形已成皂桥(Salt-bridger),避免ACE2中都相辅相已成苞极小,而在ACE中都,该残福被极小的谷氨N-胺残福变为。虽然有已确合于的逐步形已成Ang 1-7的核糖体,例如奈普利邵(neprilysin)、脯氨N-内胺核糖体24.26和thimet若无胺核糖体,但ACE2的认合于进一步赞已成了Ang 1-7的生器皿科学意义。这种胺已被显然与G细胞偶联细胞内表征Mas粒子,细胞内其血管壁确保持续性。ACE2还持续性于胺Apelin-13和Apelin-36的氢两端,并在体另有以高催化效率从其中都切削显露。Apelin合已成首先为77个前激效,后原料已成36个胺的apelin-36;进一步细胞氧化切削显现出Apelin-13。Apelin-13系统设计给制剂推动大鼠和活体低全身性。奇怪的是,Apelin-13 (F13A)的氢两端残福的剪裁失去了其降压持续性,并进一步拮抗野生同型Apelin-13的持续性,推断ACE2在Apelin胺生物合已成中都具备持续性。

ACE氧化Ang I须要氢氧根参予。同样,ACE2活性也受氢氧根的调节。然而,氢氧根共存可上升ACE2对Ang I的氧化,但可借了AngII的氢化。有人提显露氯化器皿相辅相已成不会避免活性胺链带头式的细微变动,这种变动不会推动或妨碍底器皿相辅相已成。氢氧根上升至多达100毫米勒,虽然仍处于人血中都表征剂量,但已可上升ACE2对Ang I的切削,减小了ACE2对AngII的切削,。这将具备上升血管壁收缩性的Ang II在十二就是指乳中都大面积剂量的持续性,此部位血管壁收缩性的Ang II和ACE2都有高经常性的解读,且细胞内另有氢氧根经常性震荡很大。

3.2 .ACE2脯氨酸的可借剂和活化剂

各种ACE可借剂,如卡托普利和赖诺普利不冲击ACE2的活性,而ACE2活性可被二胺Pro-Phe可借,并且据此早就研发了特合于的ACE2可借剂,例如胺衍生器皿DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-羧福-2-[3- (3,5-苯基苄福)-3H-咪唑4-福]-乙胺福]-4-甲福戊酸)。MLN 4760是第一个福于Ang I的氢端二胺(His-Leu)合理设计的ACE2可借剂,具备较高的效价(Ki=0.44 nM)和持续性。ACE2对ACE的带头调节齿轮促使分析人员选择ACE2对动器皿模同型心血管壁传染病的可能冲击。通过福因外科手术或合并细胞完成ACE2外科手术可能改善了高全身性、动脉粥样硬质和十二就是指乳传染病。福于电子产品带头式的制剂器皿筛选确合于了两种ACE2酪氨酸剂化合器皿(xanthenone和resorcinolnaphthalein),均会中都度进一步提高ACE2活性。然而,尚为不一致这些化合器皿的持续性。

3.3 ACE2的胺核糖体非持续性基本功能

尽管ACE2作为胺核糖体催化Ang II氢化,但除此以外的分析得出结论ACE2的跨管壁区也具备生器皿科学基本功能。2003年,血吸虫病非众所周知肺结核威胁到世界,ACE2被认合于为致病病原体血吸虫病病原的基本功能细胞内表征。解读ACE2非脯氨酸突变体的细胞内一直允许血吸虫病流感病毒受到感染,这得出结论ACE2的胺核糖体持续性对于血吸虫病流感病毒离开宿主细胞内不是要能的。与生器皿科学结果相一致,在结构上分析得出结论,血吸虫病病原Spike细胞接触ACE2催化在结构上具体来说的亚在结构上具体来说I的顶端,但不冲击亚在结构上具体来说II,也不封闭胺核糖体活性胺链。当血吸虫病同型肺部炎病原与ACE2连接时,ACE2的另有在结构上具体来说被氢化,而跨管壁在结构上具体来说被内在化,使流感病毒外层-宿主细胞内进一步融合。因此,尽管详细的系统设计仍不一致,但ACE2的跨管壁区与血吸虫病病原-细胞内表征复合器皿在血吸虫病病原受到感染中都从细胞内管壁到细胞内质的仓储有关。

布3. ACE2的英文翻译后剪裁; ----和穿孔

SARS病原(SARS-CoV)以Clathrin细胞持续性手段与ACE2相辅相已成并内在化,以使其离开细胞内。 管壁融合是通过细胞分裂糖体(例如胰细胞分裂糖体或furin细胞分裂糖体)Spike细胞内酪氨酸,流感病毒RNA被囚禁到细胞内质中都,从而造已成了SARS受到感染。 跨管壁细胞分裂糖体(ADAM17)切削ACE2的细胞内另有近管壁区具体来说,将脯氨酸的胞另有具体来说囚禁到细胞内另有环境中都。 尚为不一致这种ACE2氢化是否有效地SARS发病。

布4. ACE2与B0AT1仓储细胞的粒子

ACE2与B0AT1仓储细胞(SLC6A19)粒子,这是乳胃滤泡内中都该仓储细胞的极性很薄解读所要能的。 尚为不一致ACE2的切削是否有效地为B0AT1提供中都性。

大鼠十二就是指乳分立的Collectrin福因在于是又生收集管中都的解读分析。Collectrin与ACE2的氢两端有47.8%的特殊性;然而,与ACE2不同,Collectrin依赖于活性羧胺核糖体催化在结构上具体来说(布1)。首度报告记录了Collectrin导向在集合管滤泡内的细胞内质中都,但进一步的分析得出结论Collectrin主要导向在肌腱管状滤泡内的滚状缘(管腔侧)。通过对活体的福因导向分析,无意中推测Collectrin是中都性仓储细胞的极为重要调节表征。Collectrin敲除活体的唾液中都显露现过量的中都性(乙酰和苯丙氨酸)。生化分析得出结论,Collectrin与B0AT1中都性仓储细胞相辅相已成,并对这些仓储细胞在肾脏肌腱毛细血管于是又渗入所须的细胞内很薄的合理解读起巨大持续性。尽管在结构上类似于,ACE2不一定与十二就是指乳中都的仓储细胞相辅相已成,而是与乳胃中都的仓储细胞相辅相已成,在乳胃中都ACE2高度解读,被渗入。而ACE2的这一基本功能与其胺核糖体活性或多或少,其胺核糖体活性不是与仓储细胞配对所要能。

布1.ACE,ACE2和Collectrin的具体来说在结构上

每种细胞都是隐含接收器胺的I同型结合细胞,用深蓝色说明,而跨管壁在结构上具体来说则用黑色说明。镁相辅相已成福序(HEMGH)在ACE中都段落两次,在ACE2中都段落一次,并且座落在蓝色上端说明的同义区具体来说内。ACE2和Collectrin彼此间的同义区具体来说以蓝色说明。将近字就是指的是每种人类所细胞质中都的将近。

4.ACE2解读的调节

4.1 .ACE2的mRNA调节

ACE2最初是用作人类所衰竭性心室的cDNA创刊号克隆的,而ACE2 mRNA经常性的解读则根据表征和病理条件而动态变动。现在越来越多的结论得出结论,ACE可借剂或AT1细胞内表征阻滞剂对RAS的可借持续性不会回落ACE2mRNA的解读。可借皂皮质激效(或儿茶酚胺)可能通过可借凋亡而上升了细胞会内中都的ACE2 mRNA。包括Ang II、细胞内表征和NF-κB在内的坏死接收器可能不会可借ACE2mRNA。干扰效-γ和白细胞内介效-4降至滤泡内中都ACE2福因的解读。因此,坏死接收器,包括Ang II、细胞内表征和核表征κB,均会能可借ACE2mRNA。

Ace2敲除活体脊柱氧气可借福因的回落。民间组织大面积氧气上升了人和大鼠哮喘中都ACE2的解读但在大鼠模同型分析中都,没注意到到哮喘中都ACE2福因经常性的变动。ACE2过分解读可借脊柱已成纤维细胞内氧气可借的胶原生已成。在氧气的肺部上皮细胞细胞内中都,氧气晚期的ACE2福因经常性升高,HIF(氧气可借表征)-1α积攒后的后期降低至接近福线经常性。因此,低氧条件下ACE2解读的调节一直容易一致,可能是环境或细胞内/生殖器官持续性的。全都带头式维甲酸也结果显示显露能提高自愿性高全身性大鼠的ACE2福因经常性。肝细胞内核表征1β (HNF-1β,TCF2)学内激素的都应该大致了解,是一种民间组织持续性mRNA表征,其在人类所中都的突变可能不会避免肾脏苞肿、生殖器畸形、胰腺萎缩和MODY5。在细胞内系中都,ACE2被认合于为HNF-1β的同样靶福因,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2启动子;还有多个HNF-1β相辅相已成胺链。ACE2同义器皿Collectrin座落在靠近XDNA上的ACE2胺链,也是HNF-1mRNA表征的靶福因,包括胰腺β细胞内中都的HNF-1α和肾脏滤泡内中都的HNF-1β。因此,我们可以推断ACE2和Collectrin福因的解读是由HNF-1mRNA表征协同调节的。

4.2 .ACE2穿孔和----

ACE2被认合于为血吸虫病病原细胞内表征,据报道,ACE2作为比较简单基团和/或其跨管壁区在受到感染时与血吸虫病流感病毒另有壳一起被----,此内吞持续性对流感病毒受到感染至关极为重要。即使合并SARS很薄配体 Spike细胞与ACE2粒子时,----也能发生。早就有人提显露两种途径,即Clathrin细胞持续性和非持续性血吸虫病同型肺部炎病原离开靶细胞内途径。然而,ACE2细胞内质菱的持续性是有争议的;例如在另一项分析中都,ACE2细胞内质菱的缺失不一定冲击血吸虫病同型肺部炎-CoV的离开,但它不会消退这一步骤。与ACE类似于,ACE2可受到近管壁氢化事件(穿孔)的冲击,囚禁脯氨酸胞另有在结构上具体来说。佛波酯、离子霉效、内毒效、白细胞内介效-1β或出血表征α可刺激该步骤。穿孔是由混杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,出血表征-α转化已成核糖体;布3)细胞内,ADAM17-敲除细胞内中都,ACE2穿孔减小。此另有,钙调细胞相辅相已成胺链在ACE2的胞质菱部被认合于,钙调细胞的可借上升ACE2胞另有在结构上具体来说向培养上清液的囚禁(穿孔)。尽管因为循环系统设计ACE2和完好无损的胞内在结构上具体来说的持续性早就确合于,因为ACE2胞另有在结构上具体来说穿孔的表征持续性一直容易确合于,但穿孔其实与血吸虫病同型肺部炎-CoV细胞内的离开和粘贴有关,并且ADAM17可借剂可在体另有可借血吸虫病同型肺部炎-CoV的粘贴。

参考文献:

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

(20)30183-5/fulltext

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