综述:ACE2的主要功能以及在新型冠状病毒中效用
2021-12-06 03:49 来源:荆门男科医院
微血管关系紧张效类比肽(ACE) 2是羧胺基酸肽ACE的相异器物,羧胺基酸肽填充微血管关系紧张效II,这是肝效-微血管关系紧张效系统的设计(RAS)的主要活普遍性胺基酸。在2000年沃克ACE2日后次,迄今为止之前描述了三种主要的ACE2机能。
首先,ACE2之前造出为RAS的一个强力倒数第可调甲基化,可恒定ACE的多种机能。通过抑制剂微血管关系紧张效II,ACE2在心微血管系统的设计和许多其他器官当中标示造出造出维护功用。
第二种ACE2被检验为引发SARS肝脏炎病原体也是此次2019新肝脏炎病原体的基本多肽,而在SARS当中,ACE2的上调在病原体传染后严重胃中风的发作机能当中起着举足轻重功用,关于新肝脏炎病原体经由ACE2的深入研究文献资料见此前述URL。
第三,ACE2及其相异器物Collectrin均可与海上运输肽相辅相造出,并在甲状腺和消化道对的能吸收当中发挥举足轻重功用。
1.简介
肝效-微血管关系紧张效系统的设计(RAS)在维持血压稳态以及哺乳动器物母体体液和醋恒定各个方面起着极其举足轻重功用。RAS的所致介导与心微血管和甲状腺疾病如冠心病、冠心病和中风的发作机能有关。肝效作为肽肽,可切开微血管关系紧张效原分解造出微血管关系紧张效I。微血管关系紧张效类比肽(ACE)是切开微血管关系紧张效I分解造出微血管关系紧张效II的极其举足轻重肽肽,微血管关系紧张效II(Ang II)是RAS的极其举足轻重可调甲基化,并可通过两个G肽衍生器物多肽,微血管关系紧张效II多肽1型号多肽(AT1R)和微血管关系紧张效II多肽2型号多肽(AT2R)发挥微生器物学机能。尽管实际上其他Ang II填充肽(如组织肽肽和糜肽肽),但不一定显然ACE是可调RAS当中Ang II分解造出的极其举足轻重肽,也显然是唯一有效的肽。
2000年,见到了ACE的锂微血管关系紧张效类比肽2(ACE2)。随后的证明说明,ACE2通过将Ang II副产器物为微血管关系紧张效1–7,对介导的肝效-微血管关系紧张效系统的设计展开倒数第可调。一些深入研究支持微血管关系紧张效1–7的煽动可调功用,这一功用是通过提高多将近AT1多肽甲基化的功用,值得注意是在微血清素和细体会增殖各个方面。因此,微血管关系紧张效1–7由于其在心微血管系统的设计当中的正因如此功用,是RAS系统的设计的极其举足轻重组造出部分。除了有着分解造出微血管关系紧张效-(1–7)并能之外,ACE2是一种多机能肽,其正因如此特普遍性还显然是其功用于其他微血管活普遍性胺基酸的并能的结果。
随后,ACE2作为胺基酸肽之外的功用迅速获得了洞察。值得注意是,在2003年后,ACE2已被检验为SARS(SARS)肝脏炎病原体传染的一种必须多肽,但也是抵抗SARS染病普遍性胃中风的一种维护普遍性分子会。奇怪的是,ACE2的SARS肝脏炎病原体多肽机能与其对Ang II副产器物的中间体活普遍性在机能上并无区别,而ACE2甲基化的Ang II副产器物对于胃维护免曾受SARS型号心肌梗塞发作机能的曾受到影响基本上很举足轻重。换句话说,SARS必须了有着作为胃维护功用的ACE2作为多肽,让针对ACE2的抑制剂外科手术(也就是上一次的论据)无可奈何。
此外,ACE2及其相异器物Collectrin已被检验为滤泡内层强调当都可海上运输肽所无需的必须分子会。Collectrin也显然在胰岛β细体会胰岛效排泄和/或胰岛细体会生长当中发挥功用。
2.ACE家系分子会
ACE原先在1956年被分离造出来时被统称“冠心病裂解肽(hypertensin-converting enzyme)”。生命体ACE遗传器物质座落在17号线粒体上,字节一种180kDa肽,有着两个相异组肽。每个组肽都有一个知名的锑相辅相造出基序,His-Glu-X-X-His(HEXH基序),这种基序实际上于许肽当中。ACE是一种I型号跨上皮细体糖肽,通过单个官能团一端跨上皮细体区锚定在质上皮细体上。在生命体当中,之前描述两种相同的ACE同工肽,一种是在胃内皮细母体层和肝、肠、输卵管和脉络丛的贴状缘上皮细体上见到的丰富的体细体会基本概念,另一种是非常少在乳头当中见到的ACE正因如此基本概念。这两种ACE流感病毒号都是上皮细体打包肽,在细体会内层,它们作为核糖体肽分解煽动转胺基酸。ACE可以从细体会内层混合器物,从而充当可溶普遍性肽。然而,可溶普遍性ACE的微生器物学意义仍不确实。
绘造出1.ACE,ACE2和Collectrin的亦然构造
每种肽都是隐含接收器胺基酸的I型号构建肽,用金色透露,而跨上皮细体组肽则用蓝色透露。锑相辅相造出基序(HEMGH)在ACE当中减法两次,在ACE2当中减法一次,并且座落在蓝色凸透露的相异范围内内。ACE2和Collectrin中间的相异范围内以蓝色透露。将近字特指的是每种生命体肽质当中的将近。
ACE2由805个组造出,是有着一般来说体外中间体组肽的I型号跨上皮细体糖肽。生命体ACE2遗传器物质之前被沃克并被适配到X线粒体上。像ACE一样,ACE2有两个组肽:羧酸一端中间体组肽和官能团一端组肽。中间体组肽有一个活普遍性核糖体;还有锑铍胺基酸肽组肽;还有并且与ACE的羧酸组肽标示造出造出41.8%的脱氧核糖核酸一致普遍性。ACE2的官能团一端组肽与Collectrin有48%的脱氧核糖核酸一致普遍性,Collectrin是一种非中间体肽,除此以外被断言在甲状腺的日后能吸收、胰脏β细体会增殖,以及显然胰岛效体吐等各个方面有着极其举足轻重功用。
3.ACE2机能
早期深入研究观察到ACE2主要在脑部、甲状腺和乳头当中适配,在其他多种组织当中经常普遍性强调,众所周知是结肠和胃,而后来的深入研究也说明ACE2在脾脏和肠等其他器官当中也有着举足轻重功用。在脑部当中,ACE2在内皮细体细体会和心肌细体会当中强调。在甲状腺当中,ACE2分布于管状滤泡的管腔内层;在乳头当中,强调于乳头抑制作用会。ACE2不一定适配于滤泡的腔面,这与ACE相煽动,ACE显然均匀分布在极化细体会的顶部上皮细体和大块后侧上皮细体中间。而当SARS肝脏炎病原体通过强调ACE2的细体会腔面展开传染时,其传染效力提升10倍。
3.1 ACE2的胺基酸肽机能
ACE和ACE2都属于铍肽肽的M2家系,其活普遍性核糖体亦然暴露于细体会外内层,推动煽动转胺基酸的葡萄糖。ACE和ACE2都通过并用锑中间体煽动应,锑与活普遍性核糖母体激进的分解肽共价,推动水分子会对煽动应器物羰基键的亲核攻击,形造出非小分子相辅相造出的。除了两个分解肽(座落在HEXXH基序内),还有一个谷氨酸羧酸酸参与锑离子的共价,座落在ACE和ACE2当中HEXXH基序的23个的一端。与选择普遍性剂(MLN4760)相辅相造出的ACE2相比较,天然ACE2的构造归纳揭示了一个大的“铰链凸起”文学运动,其当中胺基酸肽组肽的中间体亚组肽I和II表现造出从开放到封闭的趋向。这种文学运动是由选择普遍性剂的相辅相造出引发的,并为中间体重新适配极其举足轻重羧酸酸。
绘造出2. ACE2在肝效-微血管关系紧张效系统的设计当中的功用示意绘造出
微血管关系紧张效I(Ang I; DRVYIHPFHL)充当ACE(一种二胺基酸基羧胺基酸肽)的煽动应器物,并被裂解为微血管关系紧张效II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典之作RAS的主要活普遍性胺基酸。 ACE2中间体并灭活微血管关系紧张效II,并分解造出微血液循环胺基酸微血管关系紧张效1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该胺基酸与Mas多肽相辅相造出和/或副产器物为非活普遍性胺基酸。 金色箭头特指示ACE混合器物核糖体; 蓝色箭头标示造出ACE2混合器物核糖体。应当特指造出,ACE2是一种非甲基化肽肽,可以混合器物多种其他煽动应器物,例如Apelin。
尽管有类似之处,ACE和ACE2的机能相同;ACE从其煽动应器物(二胺基酸基胺基酸肽,DPP)当中释放造出来一个氧端二胺基酸,而ACE2则切开一个(单羧胺基酸肽)。ACE2中间体可在脯氨酸和疏水或碱普遍性氧一端羧酸酸中间须要分解的煽动应器物的胺基酸。当AngI由ACE分解造出强效微血清素剂AngII时,ACE2可混合器物Ang I,分解造出推断为无活普遍性的微血管关系紧张效1-9胺基酸,然后可以通过ACE或其他胺基酸肽裂解为微血液循环胺基酸Ang1-7。另外,ACE2可如此一来葡萄糖Ang II分解造出微血管关系紧张效1–7,其工作效率高于将Ang I裂解为微血管关系紧张效1–9。ACE2晶体构造的分辨率标示造出,这些煽动应器物甲基化差异性是由于精氨酸-273与煽动应器物的氧一端形造出醋桥(Salt-bridger),加剧ACE2当中相辅相造出囊不大,而在ACE当中,该羧酸酸被不大的谷氨甲基胺羧酸酸改用。虽然有已知的形造出Ang 1-7的肽,例如奈科克彭(neprilysin)、脯氨甲基内胺基酸肽24.26和thimet计胺基酸肽,但ACE2的检验全面性支持了Ang 1-7的微生器物学意义。这种胺基酸已被断言与G肽衍生器物多肽Mas相互功用,甲基化其微血管维护功用。ACE2还功用于胺基酸Apelin-13和Apelin-36的氧一端,并在体外以高中间体工作效率从其当中切开造出。Apelin合造出首先为77个此前激效,后加工造出36个胺基酸的apelin-36;全面性肽分解切开分解造出Apelin-13。Apelin-13系统的设计给药推动灵长类动器物和激素痉挛。奇怪的是,Apelin-13 (F13A)的氧一端羧酸酸的剪裁失去了其降压功用,并全面性拮抗野生型号Apelin-13的功用,推断ACE2在Apelin胺基酸葡萄糖当中有着功用。
ACE分解Ang I无需要阴离子参与。同样,ACE2活普遍性也曾受阴离子的可调。然而,阴离子实际上可减小ACE2对Ang I的分解,但选择普遍性了AngII的混合器物。有人提造出异议碳酸醋相辅相造出亦会引发活普遍性核糖体双键的细微变化,这种变化亦会推动或冲击煽动应器物相辅相造出。阴离子减小至超过100毫摩尔,虽然仍处于人血当中生理煽动应含量,但已可减小ACE2对Ang I的切开,减少了ACE2对AngII的切开,。这将有着减小微血清素普遍性的Ang II在甲状腺当中均匀分布含量的功用,此部位微血清素普遍性的Ang II和ACE2都有高技术水平的强调,且细体会外阴离子技术水平涨落不大。
3.2 .ACE2中间体活普遍性的选择普遍性剂和活化剂
各种ACE选择普遍性剂,如卡托科克和赖诺科克不曾受到影响ACE2的活普遍性,而ACE2活普遍性可被二胺基酸Pro-Phe选择普遍性,并且据此之前开发了特定的ACE2选择普遍性剂,例如胺基酸小分子DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-官能团-2-[3- (3,5-二氯苄基)-3H-磺酸4-基]-烯丙基基]-4-甲基胺类)。MLN 4760是第一个基于Ang I的氧端二胺基酸(His-Leu)合理的设计的ACE2选择普遍性剂,有着较高的效价(Ki=0.44 nM)和甲基化。ACE2对ACE的煽动可调轴促使深入研究人员考虑ACE2对小分子心微血管疾病的显然曾受到影响。通过遗传器物质外科手术或重组肽展开ACE2外科手术确实改善了冠心病、动脉粥样硬化和甲状腺疾病。基于自由电子双键的药器物筛选确认了两种ACE2介导剂阴离子(xanthenone和resorcinolnaphthalein),均可当中度增强ACE2活普遍性。然而,亦然不确实这些阴离子的甲基化。
3.3 ACE2的胺基酸肽非选择普遍性机能
尽管ACE2作为胺基酸肽中间体Ang II混合器物,但除此以外的深入研究说明ACE2的跨上皮细体区也有着微生器物学机能。2003年,SARS非典型肺炎危险到世界,ACE2被检验为致病病原体SARS肝脏炎病原体的机能多肽。强调ACE2非中间体活普遍性普遍性状体的细体会基本上准许SARS病原体传染,这说明ACE2的胺基酸肽功用对于SARS病原体转入病原体细体会不是必须的。与微生器物学结果相一致,构造归纳说明,SARS肝脏炎病原体Spike肽带入ACE2中间体组肽的亚组肽I的顶部端,但不曾受到影响亚组肽II,也不封闭胺基酸肽活普遍性核糖体。当SARS型号心肌梗塞肝脏炎病原体与ACE2连接时,ACE2的外组肽被混合器物,而跨上皮细体组肽被内在化,使病原体颗粒-病原体细体会全面性融合。因此,尽管详细的机能仍不确实,但ACE2的跨上皮细体区与SARS肝脏炎病原体-多肽多肽在SARS肝脏炎病原体传染当中从细体会上皮细体到真核细体会的海上运输有关。
绘造出3. ACE2的转译后剪裁; 具体化和穿孔
SARS肝脏炎病原体(SARS-CoV)以Clathrin肽选择普遍性方式与ACE2相辅相造出并内在化,以使其转入细体会。 上皮细体融合是通过肽肽(例如胰肽肽或furin肽肽)Spike甲基化介导,病原体RNA被释放造出来到真核细体会当中,从而引发SARS传染。 跨上皮细体肽肽(ADAM17)切开ACE2的细体会外近上皮细体范围内,将中间体活普遍性的体外亦然释放造出来到细体会外周边环境当中。 亦然不确实这种ACE2混合器物是否借以SARS发作。
绘造出4. ACE2与B0AT1海上运输肽的相互功用
ACE2与B0AT1海上运输肽(SLC6A19)相互功用,这是消化道滤泡当中该海上运输肽的极化内层强调所必须的。 亦然不确实ACE2的切开是否借以为B0AT1提供当都可。
灵长类动器物甲状腺分离的Collectrin遗传器物质在日后生得来管当中的强调归纳。Collectrin与ACE2的氧一端有47.8%的同一普遍性;然而,与ACE2相同,Collectrin缺乏活普遍性羧胺基酸肽中间体组肽(绘造出1)。初次研究报告记录了Collectrin适配在可数管滤泡的真核细体会当中,但全面性的深入研究说明Collectrin主要适配在肌腱管状滤泡的贴状缘(管腔侧)。通过对激素的遗传器物质适配深入研究,偶然见到Collectrin是当都可海上运输肽的举足轻重可调甲基化。Collectrin敲除激素的尿液当中造出现过量的当都可(葡萄糖器物和谷氨酸)。生化深入研究说明,Collectrin与B0AT1当都可海上运输肽相辅相造出,并对这些海上运输肽在肝肌腱心包日后能吸收所无需的细体会内层的正确强调起极其举足轻重功用。尽管构造类似,ACE2并不与甲状腺当中的海上运输肽相辅相造出,而是与消化道当中的海上运输肽相辅相造出,在消化道当中ACE2高度强调,被能吸收。而ACE2的这一机能与其胺基酸肽活普遍性无关,其胺基酸肽活普遍性不是与海上运输肽类推所必须。
绘造出1.ACE,ACE2和Collectrin的亦然构造
每种肽都是隐含接收器胺基酸的I型号构建肽,用金色透露,而跨上皮细体组肽则用蓝色透露。锑相辅相造出基序(HEMGH)在ACE当中减法两次,在ACE2当中减法一次,并且座落在蓝色凸透露的相异范围内内。ACE2和Collectrin中间的相异范围内以蓝色透露。将近字特指的是每种生命体肽质当中的将近。
4.ACE2强调的可调
4.1 .ACE2的介导诱导
ACE2原先是运用于生命体中风普遍性腹腔的cDNA文库沃克的,而ACE2 mRNA技术水平的强调则根据生理煽动应和生理煽动应有条件而动态变化。现今越来越多的证明说明,ACE选择普遍性剂或AT1多肽催产素对RAS的选择普遍性功用亦会挂钩ACE2mRNA的强调。选择普遍性醋皮质激效(或醛固酮)显然通过选择普遍性氧化应激而减小了细体会内当中的ACE2 mRNA。以外Ang II、细体会甲基化和NF-κB在内的增生接收器显然亦会选择普遍性ACE2介导。干扰效-γ和炎症会介效-4上调滤泡当中ACE2遗传器物质的强调。因此,增生接收器,以外Ang II、细体会甲基化和核甲基化κB,均显然选择普遍性ACE2介导。
Ace2敲除激素脑部减压诱导遗传器物质的挂钩。组织均匀分布减压减小了人和灵长类动器物冠心病当中ACE2的强调但在灵长类动器物论据号深入研究当中,没有观察到冠心病当中ACE2遗传器物质技术水平的变化。ACE2过度强调选择普遍性脑部造出纤维细体会减压诱导的胶原填充。在减压的胃平滑肌细体会当中,减压早期的ACE2遗传器物质技术水平增大,HIF(减压诱导甲基化)-1α积累后的后半期提高至差不多较宽技术水平。因此,低氧有条件下ACE2强调的诱导基本上难于明确,显然是周边环境或细体会/器官选择普遍性的。均手性维甲酸也标示造出造出能提升自愿普遍性冠心病灵长类动器物的ACE2遗传器物质技术水平。肝脏细体会核甲基化1β (HNF-1β,TCF2)学甲状腺的都应当分界洞察,是一种组织甲基化介导甲基化,其在生命体当中的普遍性状显然亦会加剧肝囊肿、生殖器畸形、胰脏流失和MODY5。在细体会系当中,ACE2被检验为HNF-1β的如此一来靶遗传器物质,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2操纵子交接处多个HNF-1β相辅相造出核糖体。ACE2相异器物Collectrin座落在西南方X线粒体上的ACE2核糖体,也是HNF-1介导甲基化的靶遗传器物质,以外胰脏β细体会当中的HNF-1α和肝滤泡当中的HNF-1β。因此,我们可以推断ACE2和Collectrin遗传器物质的强调是由HNF-1介导甲基化来与可调的。
4.2 .ACE2穿孔和具体化
ACE2被检验为SARS肝脏炎病原体多肽,据报道,ACE2作为完整分子会和/或其跨上皮细体区在传染时与SARS病原体外壳独自一人被具体化,此内吞功用对病原体传染至关举足轻重。即使重组SARS内层羰基 Spike肽与ACE2相互功用时,具体化也能时有发生。之前有人提造出异议两种除此以外,即Clathrin肽选择普遍性和非选择普遍性SARS型号心肌梗塞肝脏炎病原体转入靶细体会除此以外。然而,ACE2真核细体会叉的功用是有争议的;例如在另一项深入研究当中,ACE2真核细体会叉的紊乱并不曾受到影响SARS型号心肌梗塞-CoV的转入,但它亦会减弱这一处理过程。与ACE类似,ACE2可曾受到近上皮细体混合器物事件(穿孔)的曾受到影响,释放造出来中间体活普遍性体外组肽。佛波酯、离子霉效、内毒效、炎症会介效-1β或溃疡甲基化α可激发该处理过程。穿孔是由混杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,溃疡甲基化-α裂解肽;绘造出3)甲基化,ADAM17-敲除细体会当中,ACE2穿孔减少。此外,钙调肽相辅相造出核糖体在ACE2的体质叉部被检验,钙调肽的选择普遍性减小ACE2体外组肽向培植上清液的释放造出来(穿孔)。尽管因为煽动转ACE2和渗入的母体组肽的功用亦然未确认,因为ACE2体外组肽穿孔的生理煽动应功用基本上难于确认,但穿孔显然与SARS型号心肌梗塞-CoV细体会的转入和复制有关,并且ADAM17选择普遍性剂可在体外选择普遍性SARS型号心肌梗塞-CoV的复制。
参考文献资料:
10.1007/s11427-020-1637-5?slug=abstract
(20)30183-5/fulltext
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