综述:ACE2的主要功能以及在新型流感病毒中作用

2022-01-24 04:49 来源:马鞍山男科医院

心肌缓和亦同变换底质(ACE) 2是羧胺伦酸底质ACE的相合质,羧胺伦酸底质生变成心肌缓和亦同II,这是肾亦同-心肌缓和亦同系统会(RAS)的主要活停止使用性胺伦酸。在2000年克林ACE2之后,目前为止无论如何描绘出了三种主要的ACE2动态。

首先,ACE2无论如何变成为RAS的一个利器倒近第通气特异停止使用性,可平衡ACE的多种动态。通过载体心肌缓和亦同II,ACE2在哮喘系统会和许多其他肾脏中所说明借助于庇护所游离作用。

第二种ACE2被核能对为导致SARS肝脏炎流感病毒也是此次2019新的肝脏炎流感病毒的伦本酶,而在SARS中所,ACE2的下调在病菌后严重肺部衰竭的得病动态中所起着举足轻重游离作用,关于新的肝脏炎流感病毒经由ACE2的深入研究史料见前述链接。

第三,ACE2及其相合质Collectrin亦可与水路核能酸相辅相变成,并在十二指大肠和胃对的能吸收中所充分发挥举足轻重游离作用。

1.引介

肾亦同-心肌缓和亦同系统会(RAS)在确保血压稳态以及哺乳动质母体大肠胃和盐平衡不足之处起着关化学键游离作用。RAS的异常作用于与哮喘和十二指大肠传染病如心血管、心肌梗塞和脑出血的得病动态有关。肾亦同作为核能酸底质,可切借助于心肌缓和亦同原产生心肌缓和亦同I。心肌缓和亦同变换底质(ACE)是切借助于心肌缓和亦同I产生心肌缓和亦同II的关化学键核能酸底质,心肌缓和亦同II(Ang II)是RAS的关化学键通气特异停止使用性,并可通过两个G核能酸多胺伦酸酶,心肌缓和亦同II酶1型号酶(AT1R)和心肌缓和亦同II酶2型号酶(AT2R)充分发挥生质专修动态。尽管共存其他Ang II生变成底质(如有组织核能酸底质和糜核能酸底质),但通常认为ACE是通气RAS中所Ang II产生的关化学键底质,也或许是唯一适当的底质。

2000年,断定了ACE的同系质心肌缓和亦同变换底质2(ACE2)。随后的确凿证据说明,ACE2通过将Ang II分解为心肌缓和亦同1–7,对作用于的肾亦同-心肌缓和亦同系统会同步进行倒近第通气。一些深入研究支持心肌缓和亦同1–7的反通气游离作用,这一游离作用是通过降低相当多AT1酶特异性的游离作用,密切相关心肌收缩和巨噬细体增殖不足之处。因此,心肌缓和亦同1–7由于其在哮喘系统会中所的其所游离作用,是RAS系统会的关化学键组变成部分。除了兼具产生心肌缓和亦同-(1–7)技能值得注意,ACE2是一种多动态底质,其其所效果还或许是其游离作用于其他心肌活停止使用性胺伦酸的技能的结果。

随后,ACE2作为胺伦酸底质值得注意的游离作用慢慢得到了详述。特别是,在2003年后,ACE2已被核能对为防疫(SARS)肝脏炎病菌的一种必要酶,但也是抵御防疫受害停止使用性肺部衰竭的一种庇护所停止使用性化学化学键。有意思的是,ACE2的防疫肝脏炎流感病毒酶动态与其对Ang II分解的乙烯活停止使用性在动态上并牵涉到联,而ACE2特异性的Ang II分解对于肺部庇护所免倍受;也心肌梗塞得病动态的阻碍无论如何很举足轻重。换句话说,SARS选择了兼具作为肺部庇护所游离作用的ACE2作为酶,让针对ACE2的载体放射治疗(也就是上一次的假设)惊愕。

此外,ACE2及其相合质Collectrin已被核能对为上皮巨噬细母体层问到中所停止使用性水路核能酸所无需的必要化学化学键。Collectrin也或许在去甲β巨噬细体去甲亦同分泌和/或去甲巨噬细体生长中所充分发挥游离作用。

2.ACE的王室化学化学键

ACE本来在1956年被除去借助于来时被叫做“心血管生变成底质(hypertensin-converting enzyme)”。生命ACE停止使用性状座落17号基因上,编码一种180kDa核能酸,兼具两个相合残伦。每个残伦都有一个热衷的锌相辅相变成伦序,His-Glu-X-X-His(HEXH伦序),这种伦序共存于许底质中所。ACE是一种I型号跨管壁糖核能酸,通过单个羧伦外侧跨管壁区锚定在质管壁上。在生命中所,无论如何描绘出两种多种不同的ACE同工底质,一种是在肺部肺部脏内层和肾、大肠、卵母细体和脉络丛的在手状缘管壁上断定的珍贵的体巨噬细体方式,另一种是仅有在阴茎中所断定的ACE亦非方式。这两种ACE亚型号都是管壁包核能酸,在巨噬细母体层,它们作为核能酸底质水解每一次胺伦酸。ACE可以从巨噬细母体层聚合,从而充当可溶停止使用性底质。然而,可溶停止使用性ACE的生质专修意义仍不确切。

平面图1.ACE,ACE2和Collectrin的可定义内部结构

每种核能酸都是含有信号胺伦酸的I型号结合核能酸,用棕色问到,而跨管壁残伦则用金色问到。锌相辅相变成伦序(HEMGH)在ACE中所每一次两次,在ACE2中所每一次一次,并且座落蓝色边框问到的相合区可定义内。ACE2和Collectrin二者之间的相合区可定义以紫色问到。近字指的是每种生命核能酸质中所的近。

ACE2由805个组变成,是兼具实质上活体乙烯残伦的I型号跨管壁糖核能酸。生命ACE2停止使用性状无论如何被克林并被出发点到X基因上。像ACE一样,ACE2有两个残伦:氨伦外侧乙烯残伦和羧伦外侧残伦。乙烯残伦有一个活停止使用性启动子---锌金属和胺伦酸底质残伦---并且与ACE的氨伦残伦说明借助于41.8%的多肽一致停止使用性。ACE2的羧伦外侧残伦与Collectrin有48%的多肽一致停止使用性,Collectrin是一种非乙烯核能酸,最近被证明了在十二指大肠的再能吸收、发挥作用β巨噬细体增殖,以及或许去甲亦同体吐等不足之处兼具关化学键游离作用。

3.ACE2动态

晚期深入研究判读到ACE2主要在肾脏、十二指大肠和阴茎中所出发点,在其他多种有组织中所低技术水平问到,常常是结大肠和肺部,而后来的深入研究也说明ACE2在甲状腺和大肠等其他肾脏中所也兼具举足轻重游离作用。在肾脏中所,ACE2在肺部脏巨噬细体和心肌巨噬细体中所问到。在十二指大肠中所,ACE2分布于管状上皮巨噬细体的管腔内层;在阴茎中所,问到于阴茎间质巨噬细体。ACE2通常定座落上皮巨噬细体的腔面,这与ACE只不过,ACE只不过一般来说在极化巨噬细体的悬管壁和伦底外侧管壁二者之间。而当SARS肝脏炎流感病毒通过问到ACE2的巨噬细体腔面同步进行病菌时,其病菌前锋提高10倍。

3.1 ACE2的胺伦酸底质动态

ACE和ACE2都属于金属和核能酸底质的M2的王室,其活停止使用性启动子可定义受伤害于巨噬细活母体层,推动每一次胺伦酸的代谢物。ACE和ACE2都通过利用锌乙烯反应,锌与活停止使用性启动子内保守的乙酰共价,推动水化学化学键对底质羰伦化学键的贤核能攻击,产生非共价相辅相变成的。除了两个乙酰(座落HEXXH伦序内),还有一个谷氨酸启动子加入锌离子的共价,座落ACE和ACE2中所HEXXH伦序的23个的外侧。与游离剂(MLN4760)相辅相变成的ACE2相对,天然ACE2的内部结构深入研究揭示了一个大的“铰链弯曲”青年运动,其中所胺伦酸底质残伦的乙烯亚残伦I和II表现借助于从停止使用到隔离的趋向。这种青年运动是由游离剂的相辅相变成导致的,并为乙烯重新的出发点关化学键启动子。

平面图2. ACE2在肾亦同-心肌缓和亦同系统会中所的游离作用示意平面图

心肌缓和亦同I(Ang I; DRVYIHPFHL)充当ACE(一种二胺伦酸伦羧胺伦酸底质)的底质,并被生变成为心肌缓和亦同II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活停止使用性胺伦酸。 ACE2乙烯并灭活心肌缓和亦同II,并产生心肌扩张胺伦酸心肌缓和亦同1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该胺伦酸与Mas酶相辅相变成和/或分解为非活停止使用性胺伦酸。 红色圆圈指示ACE聚合启动子; 蓝色圆圈说明ACE2聚合启动子。不对指借助于,ACE2是一种非特异停止使用性核能酸底质,可以聚合多种其他底质,例如Apelin。

尽管有近似于之处,ACE和ACE2的动态多种不同;ACE从其底质(二胺伦酸伦胺伦酸底质,DPP)中所被囚一个硫端二胺伦酸,而ACE2则切借助于一个(单羧胺伦酸底质)。ACE2乙烯可在吡啶和疏水或碱停止使用性硫外侧启动子二者之间优先水解的底质的胺伦酸。当AngI由ACE生变成变成强效心肌收缩剂AngII时,ACE2可聚合Ang I,产生推断为无活停止使用性的心肌缓和亦同1-9胺伦酸,然后可以通过ACE或其他胺伦酸底质生变成为心肌扩张胺伦酸Ang1-7。另外,ACE2可必要代谢物Ang II产生心肌缓和亦同1–7,其效率高于将Ang I生变成为心肌缓和亦同1–9。ACE2晶母体部结构的分辨率说明,这些底质特异停止使用性差异是由于精氨酸-273与底质的硫外侧产生盐桥(Salt-bridger),导致ACE2中所相辅相变成囊较小,而在ACE中所,该启动子被较小的谷氨酰胺启动子取代。虽然有值得注意的产生Ang 1-7的底质,例如奈特利林(neprilysin)、脯氨酰内胺伦酸底质24.26和thimet俱胺伦酸底质,但ACE2的核能对必要性支持了Ang 1-7的生质专修意义。这种胺伦酸已被证明了与G核能酸多胺伦酸酶Mas相互游离作用,特异性其心肌庇护所游离作用。ACE2还游离作用于胺伦酸Apelin-13和Apelin-36的硫外侧,并在活体以高乙烯效率从其中所切借助于借助于。Apelin合变成首先为77个前激亦同,后加工变成36个胺伦酸的apelin-36;必要性核能酸水解切借助于产生Apelin-13。Apelin-13系统会给药推动豚鼠和肠道低血压。有意思的是,Apelin-13 (F13A)的硫外侧启动子的词句挽回了其电感游离作用,并必要性拮抗野生型号Apelin-13的游离作用,推断ACE2在Apelin胺伦酸代谢物中所兼具游离作用。

ACE水解Ang I无需要离子加入。比如说,ACE2活停止使用性也倍受离子的通气。然而,离子共存可减低ACE2对Ang I的水解,但游离了AngII的聚合。有人提借助于氯化质相辅相变成时会导致活停止使用性启动子反式的或多或少改变,这种改变时会推动或阻碍底质相辅相变成。离子减低至将近100兆摩尔,虽然仍受制于人血中所生态因素沸点,但已可减低ACE2对Ang I的切借助于,减少了ACE2对AngII的切借助于,。这将兼具减低心肌收缩停止使用性的Ang II在十二指大肠中所局部沸点的游离作用,此肺部脏心肌收缩停止使用性的Ang II和ACE2都有高技术水平的问到,且巨噬细活体离子技术水平瞬时相当大。

3.2 .ACE2乙烯活停止使用性的游离剂和活化剂

各种ACE游离剂,如卡托特利和赖诺特利不阻碍ACE2的活停止使用性,而ACE2活停止使用性可被二胺伦酸Pro-Phe游离,并且据此无论如何开发了特定的ACE2游离剂,例如胺伦酸类似质DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-羧伦-2-[3- (3,5-二氯苄伦)-3H-咪唑4-伦]-乙胺伦]-4-甲伦戊酸)。MLN 4760是第一个伦于Ang I的硫端二胺伦酸(His-Leu)合理设计的ACE2游离剂,兼具很高的效价(Ki=0.44 nM)和特异停止使用性。ACE2对ACE的反通气轴促使深入研究人员考虑ACE2对动质模型号哮喘传染病的或许阻碍。通过停止使用性状放射治疗或重组核能酸同步进行ACE2放射治疗显然改善了心血管、动脉粥样硬化和十二指大肠传染病。伦于电子反式的药质比对确定了两种ACE2作用于剂化合质(xanthenone和resorcinolnaphthalein),亦可中所度减弱ACE2活停止使用性。然而,尚不确切这些化合质的特异停止使用性。

3.3 ACE2的胺伦酸底质非依赖停止使用性动态

尽管ACE2作为胺伦酸底质乙烯Ang II聚合,但最近的深入研究说明ACE2的跨管壁区也兼具生质专修动态。2003年,防疫疫情威胁到当今,ACE2被核能对为传染病病原体防疫肝脏炎流感病毒的动态酶。问到ACE2非乙烯活停止使用性变异体的巨噬细体无论如何并不需要防疫病菌,这说明ACE2的胺伦酸底质游离作用对于防疫流感病毒转至寄主巨噬细体不是必要的。与生质专修结果相关联,内部结构得出结论,防疫肝脏炎流感病毒Spike核能酸认识ACE2乙烯残伦的亚残伦I的悬端,但不阻碍亚残伦II,也不隔离胺伦酸底质活停止使用性启动子。当;也心肌梗塞肝脏炎流感病毒与ACE2连接时,ACE2的外残伦被聚合,而跨管壁残伦被内在化,使流感病毒颗粒-寄主巨噬细体必要性融为一体。因此,尽管参考的动态仍不确切,但ACE2的跨管壁区与防疫肝脏炎流感病毒-酶复合质在防疫肝脏炎病菌中所从巨噬细体管壁到巨噬细体质的水路有关。

平面图3. ACE2的翻译后词句; 概念化和剥落

SARS肝脏炎流感病毒(SARS-CoV)以Clathrin核能酸依赖停止使用性方式与ACE2相辅相变成并内在化,以使其转至巨噬细体。 管壁融为一体是通过核能酸底质(例如胰核能酸底质或furin核能酸底质)Spike特异性作用于,流感病毒RNA被被囚到巨噬细体质中所,从而引发SARS病菌。 跨管壁核能酸底质(ADAM17)切借助于ACE2的巨噬细活体近管壁区可定义,将乙烯活停止使用性的活体可定义被囚到巨噬细活体生态中所。 尚不确切这种ACE2聚合是否有助于SARS得病。

平面图4. ACE2与B0AT1水路核能酸的相互游离作用

ACE2与B0AT1水路核能酸(SLC6A19)相互游离作用,这是胃上皮巨噬细体中所该水路核能酸的极化内层问到所必要的。 尚不确切ACE2的切借助于是否有助于为B0AT1提供中所停止使用性。

豚鼠十二指大肠除去的Collectrin停止使用性状在有机体整理管中所的问到深入研究。Collectrin与ACE2的硫外侧有47.8%的同一停止使用性;然而,与ACE2多种不同,Collectrin缺乏活停止使用性羧胺伦酸底质乙烯残伦(平面图1)。初次份文件据信了Collectrin出发点在论域管上皮巨噬细体的巨噬细体质中所,但必要性的深入研究说明Collectrin主要出发点在胫骨管状上皮巨噬细体的在手状缘(管腔侧)。通过对肠道的停止使用性状出发点深入研究,偶然断定Collectrin是中所停止使用性水路核能酸的举足轻重通气特异停止使用性。Collectrin敲除肠道的唾液中所借助于现摄入的中所停止使用性(过氧化物和谷氨酸)。生化深入研究说明,Collectrin与B0AT1中所停止使用性水路核能酸相辅相变成,并对这些水路核能酸在肾胫骨小管再能吸收所无需的巨噬细母体层的正确问到起关化学键游离作用。尽管内部结构近似于,ACE2并不与十二指大肠中所的水路核能酸相辅相变成,而是与胃中所的水路核能酸相辅相变成,在胃中所ACE2整体问到,被能吸收。而ACE2的这一动态与其胺伦酸底质活停止使用性牵涉到,其胺伦酸底质活停止使用性不是与水路核能酸匹配所必要。

平面图1.ACE,ACE2和Collectrin的可定义内部结构

每种核能酸都是含有信号胺伦酸的I型号结合核能酸,用棕色问到,而跨管壁残伦则用金色问到。锌相辅相变成伦序(HEMGH)在ACE中所每一次两次,在ACE2中所每一次一次,并且座落蓝色边框问到的相合区可定义内。ACE2和Collectrin二者之间的相合区可定义以紫色问到。近字指的是每种生命核能酸质中所的近。

4.ACE2问到的通气

4.1 .ACE2的伦因问到抑制

ACE2本来是使用生命衰竭停止使用性心室的cDNA创刊号克林的,而ACE2 mRNA技术水平的问到则根据生态因素和病理有条件而动态改变。目前越来越多的确凿证据说明,ACE游离剂或AT1酶吲哚对RAS的游离游离作用时会上调ACE2mRNA的问到。游离盐皮质激亦同(或醛固酮)或许通过游离新陈代谢而减低了巨噬巨噬细体中所的ACE2 mRNA。除此以外Ang II、巨噬细体特异停止使用性和NF-κB在内的炎症信号或许时会游离ACE2伦因问到。干扰亦同-γ和白巨噬细体介亦同-4下调上皮巨噬细体中所ACE2停止使用性状的问到。因此,炎症信号,除此以外Ang II、巨噬细体特异停止使用性和核能特异停止使用性κB,均或许游离ACE2伦因问到。

Ace2敲除肠道肾脏氧气游离停止使用性状的上调。有组织局部氧气减低了人和豚鼠心肌梗塞中所ACE2的问到但在豚鼠模型号深入研究中所,没有判读到心肌梗塞中所ACE2停止使用性状技术水平的改变。ACE2极度问到游离肾脏变成纤维巨噬细体氧气游离的胶原生变成。在氧气的肺部骨骼肌巨噬细体中所,氧气晚期的ACE2停止使用性状技术水平上升时,HIF(氧气游离特异停止使用性)-1α积累后的初期降低至相对于伦线技术水平。因此,低氧有条件下ACE2问到的抑制无论如何难以明确,或许是生态或巨噬细体/肾脏依赖停止使用性的。全衍生物维甲酸也说明借助于能提高自发停止使用性心血管豚鼠的ACE2停止使用性状技术水平。肝脏巨噬细体核能特异停止使用性1β (HNF-1β,TCF2)专修荷尔蒙的都一定会大致明了,是一种有组织特异停止使用性伦因问到特异停止使用性,其在生命中所的变异或许时会导致肾囊肿、乳头畸形、发挥作用萎缩和MODY5。在巨噬细体系中所,ACE2被核能对为HNF-1β的必要靶停止使用性状,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2启动子区有多个HNF-1β相辅相变成启动子。ACE2相合质Collectrin座落靠近X基因上的ACE2启动子,也是HNF-1伦因问到特异停止使用性的靶停止使用性状,除此以外发挥作用β巨噬细体中所的HNF-1α和肾上皮巨噬细体中所的HNF-1β。因此,我们可以推断ACE2和Collectrin停止使用性状的问到是由HNF-1伦因问到特异停止使用性协同通气的。

4.2 .ACE2剥落和概念化

ACE2被核能对为防疫肝脏炎流感病毒酶,据报道,ACE2作为完整化学化学键和/或其跨管壁区在病菌时与防疫流感病毒外壳一起被概念化,此内吞游离作用对病菌至关举足轻重。即使重组SARS内层配体 Spike核能酸与ACE2相互游离作用时,概念化也能暴发。无论如何有人提借助于两种种系统会,即Clathrin核能酸依赖停止使用性和非依赖停止使用性;也心肌梗塞肝脏炎流感病毒转至靶巨噬细体种系统会。然而,ACE2巨噬细体质尾的游离作用是有歧异的;例如在另一项深入研究中所,ACE2巨噬细体质尾的缺失并不阻碍;也心肌梗塞-CoV的转至,但它时会减慢这一流程。与ACE近似于,ACE2可倍受到近管壁聚合事件(剥落)的阻碍,被囚乙烯活停止使用性活体残伦。佛波酯、离子霉亦同、内毒亦同、白巨噬细体介亦同-1β或坏死特异停止使用性α可刺激该流程。剥落是由比如说的“sheddase”,ADAM17(或TACE,坏死特异停止使用性-α生变成底质;平面图3)特异性,ADAM17-敲除巨噬细体中所,ACE2剥落减少。此外,钙调核能酸相辅相变成启动子在ACE2的体质尾部被核能对,钙调核能酸的游离减低ACE2活体残伦向培养上清液的被囚(剥落)。尽管因为每一次ACE2和残留的母体残伦的游离作用即已确定,因为ACE2活体残伦剥落的生态因素游离作用无论如何难以确定,但剥落只不过与;也心肌梗塞-CoV巨噬细体的转至和副本有关,并且ADAM17游离剂可在活体游离;也心肌梗塞-CoV的副本。

参考史料:

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

(20)30183-5/fulltext

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