综述:ACE2的主要功能以及在新型冠状病毒当中作用
2022-02-07 03:55 来源:河源
肺部部冷淡素在类比酶活官能(ACE) 2是羧半胱氨酸ACE的互补;也,羧半胱氨酸分解肺部部冷淡素在II,这是脾素在-肺部部冷淡素在子系统(RAS)的主要活官能组氨酸。在2000年奎尔ACE2之后,为数不多现在描绘了三种主要的ACE2动态。
首先,ACE2现在已成为RAS的一个强力负适度底物,可平衡ACE的多种动态。通过小分子肺部部冷淡素在II,ACE2在心肺部部子系统和许多其他人体器官中都看出已成人身安全效用。
第二种ACE2被鉴别为招致SARS病原也是此次2019新病原的伦本激素,而在SARS中都,ACE2的调高在病原接种后严重肺部衰竭的中风有助于中都起着举足轻重效用,关于新病原经由ACE2的近据深入研究文献闻以前述链接。
第三,ACE2及其互补;也Collectrin之均会与河运复合物混合,并在脾脏和肉道对的转换已成中都展现出举足轻重效用。
1.介绍
脾素在-肺部部冷淡素在子系统(RAS)在维持腹水稳态以及哺乳动;也毒素体液和盐平衡多方面起着这两项效用。RAS的极度激活与心肺部部和脾脏病因如癫痫、心肌梗死和心肌梗死的中风有助于有关。脾素在作为复合物酶活官能,可整块肺部部冷淡素在原转换已成已成肺部部冷淡素在I。肺部部冷淡素在类比酶活官能(ACE)是整块肺部部冷淡素在I转换已成已成肺部部冷淡素在II的这两项复合物酶活官能,肺部部冷淡素在II(Ang II)是RAS的这两项适度底物,并可通过两个G复合物烯丙伦激素,肺部部冷淡素在II激素1HG激素(AT1R)和肺部部冷淡素在II激素2HG激素(AT2R)展现出生;也化学动态。尽管实际上其他Ang II分解酶活官能(如有组织复合物酶活官能和糜复合物酶活官能),但有时候相信ACE是适度RAS中都Ang II转换已成已成的这两项酶活官能,也似乎是唯一有效的酶活官能。
2000年,断定了ACE的同系;也肺部部冷淡素在类比酶活官能2(ACE2)。随后的证据说明,ACE2通过将Ang II降解为肺部部冷淡素在1–7,对激活的脾素在-肺部部冷淡素在子系统展开负适度。一些近据深入研究拥护肺部部冷淡素在1–7的反美适度效用,这一效用是通过增高多近AT1激素内皮细胞的效用,特别是在肺部部收缩和细胞核增殖多方面。因此,肺部部冷淡素在1–7由于其在心肺部部子系统中都的必需效用,是RAS子系统的这两项组已成部分。除了具备转换已成已成肺部部冷淡素在-(1–7)战斗能力之均,ACE2是一种多动态酶活官能,其必需优点还似乎是其效用于其他肺部部活官能组氨酸的战斗能力的结果。
随后,ACE2作为半胱氨酸之均的效用逐渐得到了阐释。特别是,在2003年后,ACE2已被鉴别为艾滋病(SARS)病原接种的一种要能激素,但也是抵挡艾滋病伤人官能肺部衰竭的一种人身安全官能底;也。有趣的是,ACE2的艾滋病病原激素动态与其对Ang II降解的甲醇活官能在有助于上并无关联,而ACE2内皮细胞的Ang II降解对于肺部人身安全免受艾滋病HG肺部炎中风有助于的影响伦本上很举足轻重。换句话说,SARS必需了具备作为肺部人身安全效用的ACE2作为激素,让针对ACE2的小分子病患(也就是上一次的假设)进退两难。
此均,ACE2及其互补;也Collectrin已被鉴别为内皮表面会暗示中都官能河运复合物所需的要能底;也。Collectrin也似乎在胰岛β细胞核土壤激素在表皮和/或胰岛细胞核土壤中都展现出效用。
2.ACE的王室底;也
ACE在此之后在1956年被受控已成来时被叫做“癫痫转换已成酶活官能(hypertensin-converting enzyme)”。本能ACE遗传设在17号性染色体上,解码一种180kDa复合物,具备两个互补形态邻接。每个形态邻接都有一个为人所知的硫混合伦序,His-Glu-X-X-His(HEXH伦序),这种伦序实际上于许酶活官能中都。ACE是一种IHG跨鞘糖复合物,通过单个伦团以前端跨鞘区锚定在质鞘上。在本能中都,现在描绘两种相同的ACE同工酶活官能,一种是在肺部内皮表面会和脾、肉、胎盘和脉络丛的刷状缘鞘上断定的独特的体细胞核形式,另一种是仅在脾上腺中都断定的ACE生发形式。这两种ACE亚HG都是鞘包被复合物,在细胞核表面会,它们作为均切酶活官能水解气化组氨酸。ACE可以从细胞核表面会甲醇,从而都是氟化物酶活官能。然而,氟化物ACE的生;也化学意义仍不明确。
布1.ACE,ACE2和Collectrin的邻接形态
每种复合物都是类似于信号组氨酸的IHG整合复合物,用灰色坚称,而跨鞘形态邻接则用蓝色坚称。硫混合伦序(HEMGH)在ACE中都以此类推两次,在ACE2中都以此类推一次,并且设在蓝色框坚称的互补区邻接内。ACE2和Collectrin密切关系的互补区邻接以白色坚称。小近所称的是每种本能复合物质中都的近。
ACE2由805个组已成,是具备实质上胞均甲醇形态邻接的IHG跨鞘糖复合物。本能ACE2遗传现在被奎尔并被适配到X性染色体上。像ACE一样,ACE2有两个形态邻接:乙酯以前端甲醇形态邻接和伦团以前端形态邻接。甲醇形态邻接有一个活官能底物--硫金属半胱氨酸形态邻接--并且与ACE的乙酯形态邻接看出已成41.8%的伦因序列一致官能。ACE2的伦团以前端形态邻接与Collectrin有48%的伦因序列一致官能,Collectrin是一种非甲醇复合物,最近被验证在脾脏的再行转换已成、癌变β细胞核增殖,以及似乎土壤激素在胞吐等多方面具备这两项效用。
3.ACE2动态
早期近据深入研究仔细观察到ACE2主要在脾脏、脾脏和脾上腺中都适配,在其他多种有组织中都低总体暗示,众所周知是结肉和肺部,而后来的近据深入研究也说明ACE2在甲状腺和肉等其他人体器官中都也具备举足轻重效用。在脾脏中都,ACE2在内皮细胞核和心肌细胞核中都暗示。在脾脏中都,ACE2特有种于菱端内皮的管腔表面会;在脾上腺中都,暗示于脾上腺间质细胞核。ACE2有时候定设在内皮的腔面,这与ACE相反美,ACE似乎之均匀特有种在极化细胞核的顶鞘和伦底侧面鞘密切关系。而当SARS病原通过暗示ACE2的细胞核腔面展开接种时,其接种效力提升10倍。
3.1 ACE2的半胱氨酸动态
ACE和ACE2都归属于金属复合物酶活官能的M2的王室,其活官能底物邻接暴露出于细胞核均表面会,促已成气化组氨酸的代谢。ACE和ACE2都通过利用硫甲醇反美应,硫与活官能底物内保守的色氨酸化学键盘,促已成水底;也对甲醇羰伦键盘的亲核攻击,构已成非阴离子混合的。除了两个色氨酸(设在HEXXH伦序内),还有一个谷氨酸乙酯酸参与硫离子的化学键盘,设在ACE和ACE2中都HEXXH伦序的23个的以前端。与减缓剂(MLN4760)混合的ACE2相比,天然ACE2的形态深入研究揭示了一个大的“螺丝平直”运动所,其中都半胱氨酸形态邻接的甲醇亚形态邻接I和II平庸已成从开放到清空的转变。这种运动所是由减缓剂的混合招致的,并为甲醇新的适配这两项乙酯酸。
布2. ACE2在脾素在-肺部部冷淡素在子系统中都的效用示意布
肺部部冷淡素在I(Ang I; DRVYIHPFHL)都是ACE(一种二组氨酸伦羧半胱氨酸)的甲醇,并被转换已成为肺部部冷淡素在II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活官能组氨酸。 ACE2甲醇并灭活肺部部冷淡素在II,并转换已成已成肺部部扩张组氨酸肺部部冷淡素在1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该组氨酸与Mas激素混合和/或降解为非活官能组氨酸。 蓝色箭头命令ACE甲醇底物; 浅蓝色箭头看出ACE2甲醇底物。不对所称已成,ACE2是一种非特异官能复合物酶活官能,可以甲醇多种其他甲醇,例如Apelin。
尽管有十分相似之处,ACE和ACE2的动态相同;ACE从其甲醇(二组氨酸伦半胱氨酸,DPP)中都特赦一个碳原子端二组氨酸,而ACE2则整块一个(单羧半胱氨酸)。ACE2甲醇可在脯氨酸和游离或极官能碳原子以前端乙酯酸密切关系优先水解的甲醇的组氨酸。当AngI由ACE分解已成强效肺部部收缩剂AngII时,ACE2可甲醇Ang I,转换已成已成说明为无活官能的肺部部冷淡素在1-9组氨酸,然后可以通过ACE或其他半胱氨酸转换已成为肺部部扩张组氨酸Ang1-7。另均,ACE2可从外部代谢Ang II转换已成已成肺部部冷淡素在1–7,其工作效率少于将Ang I转换已成为肺部部冷淡素在1–9。ACE2晶体形态的像素看出,这些甲醇特异官能差异是由于精氨酸-273与甲醇的碳原子以前端构已成盐桥(Salt-bridger),避免ACE2中都混合囊比较大,而在ACE中都,该乙酯酸被比较大的谷氨酯胺乙酯酸过渡到。虽然有已知的构已成Ang 1-7的酶活官能,例如萝科克潘(neprilysin)、脯氨酯内半胱氨酸24.26和thimet寡半胱氨酸,但ACE2的鉴别大幅度拥护了Ang 1-7的生;也化学意义。这种组氨酸已被验证与G复合物烯丙伦激素Mas相互效用,内皮细胞其肺部部人身安全效用。ACE2还效用于组氨酸Apelin-13和Apelin-36的碳原子以前端,并在体均以高甲醇工作效率从其中都整块已成。Apelin合已成首先为77个以前激素在,后加工已成36个组氨酸的apelin-36;大幅度复合物水解整块转换已成已成Apelin-13。Apelin-13子系统给药促已成豚鼠和肠道低腹水。有趣的是,Apelin-13 (F13A)的碳原子以前端乙酯酸的去除失去了其降压效用,并大幅度正向野生HGApelin-13的效用,说明ACE2在Apelin组氨酸代谢中都具备效用。
ACE水解Ang I需要氯离子参与。同样,ACE2活官能也受氯离子的适度。然而,氯离子实际上可缩减ACE2对Ang I的水解,但减缓了AngII的甲醇。有人提已成氯化;也混合才会招致活官能底物构象的结构上波动,这种波动才会促已成或受阻甲醇混合。氯离子缩减至超过100兆摩尔,虽然仍保持稳定人血中都心理剂量,但已可缩减ACE2对Ang I的整块,缩减了ACE2对AngII的整块,。这将具备缩减肺部部收缩官能的Ang II在脾脏中都局部剂量的效用,此部位肺部部收缩官能的Ang II和ACE2都有多多方面的暗示,且细胞核均氯离子总体反美转较大。
3.2 .ACE2甲醇活官能的减缓剂和活化剂
各种ACE减缓剂,如卡托科克和赖诺科克不影响ACE2的活官能,而ACE2活官能可被二组氨酸Pro-Phe减缓,并且据此现在开发了特定的ACE2减缓剂,例如组氨酸类似;也DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-伦团-2-[3- (3,5-二氯苄伦)-3H-咪唑4-伦]-乙胺伦]-4-吡啶戊酸)。MLN 4760是第一个伦于Ang I的碳原子端二组氨酸(His-Leu)理论上设计的ACE2减缓剂,具备低的效价(Ki=0.44 nM)和特异官能。ACE2对ACE的反美适度轴随之而来近据深入研究人员选择ACE2对动;也模HG心肺部部病因的似乎影响。通过遗传病患或重组复合物展开ACE2病患确实改善了癫痫、动脉粥样硬化和脾脏病因。伦于电子构象的药;也抽样确定了两种ACE2激活剂化合;也(xanthenone和resorcinolnaphthalein),之均会中都度增强ACE2活官能。然而,尚不明确这些化合;也的特异官能。
3.3 ACE2的半胱氨酸非反之亦然动态
尽管ACE2作为半胱氨酸甲醇Ang II甲醇,但最近的近据深入研究说明ACE2的跨鞘区也具备生;也化学动态。2003年,艾滋病疫情威胁到世界,ACE2被鉴别为致病病原艾滋病病原的动态激素。暗示ACE2非甲醇活官能均源的细胞核伦本上允许艾滋病病原接种,这说明ACE2的半胱氨酸效用对于艾滋病病原转至寄主细胞核不是要能的。与生;也化学结果密切相关,形态深入研究说明,艾滋病病原Spike复合物受伤害ACE2甲醇形态邻接的亚形态邻接I的顶端,但不影响亚形态邻接II,也不清空半胱氨酸活官能底物。当艾滋病HG肺部炎病原与ACE2相连时,ACE2的均形态邻接被甲醇,而跨鞘形态邻接被内在化,使病原颗粒-寄主细胞核大幅度混合。因此,尽管详细的有助于仍不明确,但ACE2的跨鞘区与艾滋病病原-激素复合;也在艾滋病病原接种中都从细胞核鞘到细胞核质的河运有关。
布3. ACE2的翻译后去除; 所谓和破损
SARS病原(SARS-CoV)以Clathrin复合物反之亦然作法与ACE2混合并内在化,以使其转至细胞核。 鞘混合是通过复合物酶活官能(例如胰复合物酶活官能或furin复合物酶活官能)Spike内皮细胞激活,病原RNA被特赦到细胞核质中都,从而激起SARS接种。 跨鞘复合物酶活官能(ADAM17)整块ACE2的细胞核均近鞘区邻接,将甲醇活官能的胞均邻接特赦到细胞核均周边环境中都。 尚不明确这种ACE2甲醇是否有助于SARS中风。
布4. ACE2与B0AT1河运复合物的相互效用
ACE2与B0AT1河运复合物(SLC6A19)相互效用,这是肉道内皮中都该河运复合物的极化表面会暗示所要能的。 尚不明确ACE2的整块是否有助于为B0AT1提供中都官能。
豚鼠脾脏受控的Collectrin遗传在再行生收集管中都的暗示深入研究。Collectrin与ACE2的碳原子以前端有47.8%的同一官能;然而,与ACE2相同,Collectrin选择到活官能羧半胱氨酸甲醇形态邻接(布1)。紧接著分析报告据信了Collectrin适配在集合管内皮的细胞核质中都,但大幅度的近据深入研究说明Collectrin主要适配在近端菱端内皮的刷状缘(管腔侧)。通过对肠道的遗传适配近据深入研究,偶遇断定Collectrin是中都官能河运复合物的举足轻重适度底物。Collectrin敲除肠道的尿中都已成现过量的中都官能(组氨酸和苯丙氨酸)。机械近据深入研究说明,Collectrin与B0AT1中都官能河运复合物混合,并对这些河运复合物在脾近端腹腔再行转换已成所需的细胞核表面会的正确暗示起这两项效用。尽管形态十分相似,ACE2却是与脾脏中都的河运复合物混合,而是与肉道中都的河运复合物混合,在肉道中都ACE2高度暗示,被转换已成。而ACE2的这一动态与其半胱氨酸活官能无关,其半胱氨酸活官能不是与河运复合物选取所要能。
布1.ACE,ACE2和Collectrin的邻接形态
每种复合物都是类似于信号组氨酸的IHG整合复合物,用灰色坚称,而跨鞘形态邻接则用蓝色坚称。硫混合伦序(HEMGH)在ACE中都以此类推两次,在ACE2中都以此类推一次,并且设在蓝色框坚称的互补区邻接内。ACE2和Collectrin密切关系的互补区邻接以白色坚称。小近所称的是每种本能复合物质中都的近。
4.ACE2暗示的适度
4.1 .ACE2的特异官能调控
ACE2在此之后是使用本能衰竭官能心房的cDNA文库奎尔的,而ACE2 mRNA总体的暗示则根据心理和临床条件而动态波动。目以前越来越多的证据说明,ACE减缓剂或AT1激素催产素对RAS的减缓效用才会上调ACE2mRNA的暗示。减缓盐皮质激素在(或醛固酮)似乎通过减缓氧化应激而缩减了巨噬细胞核中都的ACE2 mRNA。包被括Ang II、细胞核底物和NF-κB在内的病变信号似乎才会减缓ACE2特异官能。特异官能在-γ和粒细胞核羟伦丁酸在-4调高内皮中都ACE2遗传的暗示。因此,病变信号,包被括Ang II、细胞核底物和核底物κB,之均似乎减缓ACE2特异官能。
Ace2敲除肠道脾脏窒息正向遗传的上调。有组织局部窒息缩减了人和豚鼠心肌梗死中都ACE2的暗示但在豚鼠模HG近据深入研究中都,没有仔细观察到心肌梗死中都ACE2遗传总体的波动。ACE2过度暗示减缓脾脏已成造血核窒息正向的脂质分解。在窒息的肺部平滑肌细胞核中都,窒息早期的ACE2遗传总体上升,HIF(窒息正向底物)-1α积累后的后期增高至差不多较宽总体。因此,低氧条件下ACE2暗示的调控伦本上难以明确,似乎是周边环境或细胞核/人体器官反之亦然的。全苯伦维甲酸也看出已成能提升自发官能癫痫豚鼠的ACE2遗传总体。肝细胞核核底物1β (HNF-1β,TCF2)学脾上腺的都应该大致了解,是一种有组织特异官能特异官能底物,其在本能中都的突变似乎才会避免脾囊肿、性器官斜视、癌变变小和MODY5。在细胞核系中都,ACE2被鉴别为HNF-1β的从外部靶遗传,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2位点区有多个HNF-1β混合底物。ACE2互补;也Collectrin设在远处X性染色体上的ACE2底物,也是HNF-1特异官能底物的靶遗传,包被括癌变β细胞核中都的HNF-1α和脾内皮中都的HNF-1β。因此,我们可以说明ACE2和Collectrin遗传的暗示是由HNF-1特异官能底物协同适度的。
4.2 .ACE2破损和所谓
ACE2被鉴别为艾滋病病原激素,据报道,ACE2作为完整底;也和/或其跨鞘区在接种时与艾滋病病原均壳独自被所谓,此内吞效用对病原接种至关举足轻重。即使重组SARS表面会阳离子 Spike复合物与ACE2相互效用时,所谓也能愈演愈烈。现在有人提已成两种种系统,即Clathrin复合物反之亦然和非反之亦然艾滋病HG肺部炎病原转至靶细胞核种系统。然而,ACE2细胞核质菱的效用是有争议的;例如在另一项近据深入研究中都,ACE2细胞核质菱的紊乱却是影响艾滋病HG肺部炎-CoV的转至,但它才会增强这一处理过程。与ACE十分相似,ACE2可受到近鞘甲醇事件(破损)的影响,特赦甲醇活官能胞均形态邻接。佛波酯、离子霉素在、内毒素在、粒细胞核羟伦丁酸在-1β或出血底物α可刺激该处理过程。破损是由夹杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,出血底物-α转换已成酶活官能;布3)内皮细胞,ADAM17-敲除细胞核中都,ACE2破损缩减。此均,钙调复合物混合底物在ACE2的胞质菱部被鉴别,钙调复合物的减缓缩减ACE2胞均形态邻接向培养上清液的特赦(破损)。尽管因为气化ACE2和受到破坏的胞内形态邻接的效用即已确定,因为ACE2胞均形态邻接破损的心理效用伦本上相符合,但破损似乎与艾滋病HG肺部炎-CoV细胞核的转至和复制有关,并且ADAM17减缓剂可在体均减缓艾滋病HG肺部炎-CoV的复制。
参考文献:
10.1007/s11427-020-1637-5?slug=abstract
(20)30183-5/fulltext
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