综述:ACE2的主要机能以及在新型冠状病毒中作用
2021-11-16 02:07 来源:襄阳男科医院
毛细血管紧迫效匹配酵素(ACE) 2是羧色氨酸酵素ACE的就是所指常为,羧色氨酸酵素生并成毛细血管紧迫效II,这是胃效-毛细血管紧迫效种系统(RAS)的主要活病态色氨酸。在2000年克隆ACE2之后,此从前基本上描述了三种主要的ACE2功能病态。
首先,ACE2基本上已是RAS的一个强力胜基因表达变异,可连续病态ACE的多种功能病态。通过小分子毛细血管紧迫效II,ACE2在心毛细血管种系统和许多其他内脏中才会说明了显露保护措施抗菌。
第二种ACE2被解剖为造并成了SARS乙改进型也是此次2019新乙改进型的基本复合常为,而在SARS中才会,ACE2的大幅提高在狂犬病狂犬病感染后严重胃衰竭的中风为了让病态中才会起着极其重要抗菌,关于新乙改进型经由ACE2的科学研究历史文献见从前述页面。
第三,ACE2及其就是所指常为Collectrin均即可与船运复合常为转化,并在消化道和小肠对的除去中才会展现出极其重要抗菌。
1.引介
胃效-毛细血管紧迫效种系统(RAS)在维持血压波形以及哺乳动常为毒素胃脏和海盐连续病态上都起着极为极其重要抗菌。RAS的极其触发与心毛细血管和消化道癌症如糖尿病、脑出血和尿毒症的中风为了让病态有关。胃效作为复合常为酵素,可切割并成毛细血管紧迫效原归因于毛细血管紧迫效I。毛细血管紧迫效匹配酵素(ACE)是切割并成毛细血管紧迫效I归因于毛细血管紧迫效II的极为极其重要复合常为酵素,毛细血管紧迫效II(Ang II)是RAS的极为极其重要基因表达变异,并可通过两个G复合常为烯丙基复合常为,毛细血管紧迫效II复合常为1改进型复合常为(AT1R)和毛细血管紧迫效II复合常为2改进型复合常为(AT2R)展现出病理学功能病态。尽管存在其他Ang II生并成酵素(如许多组织复合常为酵素和糜复合常为酵素),但往往认为ACE是基因表达RAS中才会Ang II归因于的极为极其重要酵素,也有可能是唯一有效的酵素。
2000年,发掘显露了ACE的同系常为毛细血管紧迫效匹配酵素2(ACE2)。随后的证据所指显露,ACE2通过将Ang II副产物为毛细血管紧迫效1–7,对触发的胃效-毛细血管紧迫效种系统顺利进行胜基因表达。一些科学研究反对毛细血管紧迫效1–7的所指为基因表达抗菌,这一抗菌是通过降低多为数AT1复合常为色氨酸的抗菌,相比较毛细血管扩张和肝细锥体增殖上都。因此,毛细血管紧迫效1–7由于其在心毛细血管种系统中才会的必要抗菌,是RAS种系统的极为极其重要组并成部分。除了较强归因于毛细血管紧迫效-(1–7)能力也之外,ACE2是一种多功能病态酵素,其必要特病态还有可能是其抗菌于其他毛细血管活病态色氨酸的能力也的结果。
随后,ACE2作为色氨酸酵素之外的抗菌逐渐得不到了说明。特别是,在2003年后,ACE2已被解剖为防疫(SARS)乙改进型狂犬病感染的一种必即可复合常为,但也是抗击防疫丧命病态胃衰竭的一种保护措施病态水分子。无聊的是,ACE2的防疫乙改进型复合常为功能病态与其对Ang II副产物的催化剂活病态在为了让病态上并无关联,而ACE2色氨酸的Ang II副产物对于胃保护措施尽量减少防疫改进型败血症中风为了让病态的严重影响基本上很极其重要。换句话说,SARS为了让了较强作为胃保护措施抗菌的ACE2作为复合常为,让针对ACE2的小分子病患(也就是上一次的假设)显露乎意料。
此外,ACE2及其就是所指常为Collectrin已被解剖为上皮肝细锥体表面才会暗示中才会病态船运复合常为所即可的必即可水分子。Collectrin也有可能在去甲β肝细锥体去甲效分泌和/或去甲肝细锥体发育中才会展现出抗菌。
2.ACE家族水分子
ACE起初在1956年被分离显露来时被叫做“糖尿病转化酵素(hypertensin-converting enzyme)”。生命体ACE遗传设在17号生殖细胞上,解码一种180kDa复合常为,较强两个就是所指糖复合常为。每个糖复合常为都有一个活跃的镁转化基序,His-Glu-X-X-His(HEXH基序),这种基序存在于许酵素中才会。ACE是一种I改进型跨内层糖复合常为,通过单个甲基侧边跨内层区锚定在质内层上。在生命体中才会,基本上描述两种相同的ACE同工酵素,一种是在胃内皮表面才会和胃、肠、胎盘和脉络丛的剪状缘内层上发掘显露的丰富的体肝细锥体形式,另一种是仅在乳头中才会发掘显露的ACE生发形式。这两种ACE亚改进型都是内层包内复合常为,在肝细锥体表面才会,它们作为外切酵素过氧化氢尿素色氨酸。ACE可以从肝细锥体表面才会混合常为,从而代替钙酵素。然而,钙ACE的病理学含意仍不确实。
左图1.ACE,ACE2和Collectrin的反之亦然结构上
每种复合常为都是含有回波色氨酸的I改进型整合复合常为,用蓝灰色暗示,而跨内层糖复合常为则用蓝灰色暗示。镁转化基序(HEMGH)在ACE中才会移位两次,在ACE2中才会移位一次,并且设在紫色窗格暗示的就是所指周边地区。ACE2和Collectrin密切关系的就是所指区反之亦然以白色暗示。为数字所指的是每种生命体复合常为质中才会的为数。
ACE2由805个组并成,是较强单一锥游离催化剂糖复合常为的I改进型跨内层糖复合常为。生命体ACE2遗传基本上被克隆并被出发点到X生殖细胞上。像ACE一样,ACE2有两个糖复合常为:甲基侧边催化剂糖复合常为和甲基侧边糖复合常为。催化剂糖复合常为有一个活病态碱基---镁磁病态色氨酸酵素糖复合常为---并且与ACE的甲基糖复合常为说明了显露41.8%的序列精确病态。ACE2的甲基侧边糖复合常为与Collectrin有48%的序列精确病态,Collectrin是一种非催化剂复合常为,已经有被证明在消化道的便除去、坏死β肝细锥体增殖,以及有可能去甲效锥体吐等上都较强极为极其重要抗菌。
3.ACE2功能病态
早期科学研究辨别到ACE2主要在胃部、消化道和乳头中才会出发点,在其他多种许多组织中才会持续病态暗示,尤其是腹腔和胃,而其后的科学研究也所指显露ACE2在胰脏和肠等其他内脏中才会也较强极其重要抗菌。在胃部中才会,ACE2在内皮肝细锥体和心肌肝细锥体中才会暗示。在消化道中才会,ACE2常见于于管状上皮肝细锥体的管腔表面才会;在乳头中才会,暗示于乳头间质肝细锥体。ACE2往往定设在上皮肝细锥体的腔面,这与ACE相所指为,ACE似乎均匀常见于在极化肝细锥体的顶端内层和基底下方内层密切关系。而当SARS乙改进型通过暗示ACE2的肝细锥体腔面顺利进行狂犬病感染时,其狂犬病感染青年队大大提高10倍。
3.1 ACE2的色氨酸酵素功能病态
ACE和ACE2都分属磁病态复合常为酵素的M2家族,其活病态碱基反之亦然暴露于肝细锥游离表面才会,有助于尿素色氨酸的细胞内。ACE和ACE2都通过并用镁催化剂所指为应,镁与活病态碱基内倾向的谷氨酸碳原子,有助于水水分子对底常为羰基键的激进派氘攻击,形并成非共价转化的。除了两个谷氨酸(设在HEXXH基序内),还有一个谷氨酸甲基积极参与镁水水分子的碳原子,设在ACE和ACE2中才会HEXXH基序的23个的侧边。与正向剂(MLN4760)转化的ACE2相比之下,天然ACE2的结构上比对揭示了一个大的“铰链下垂”社会活动,其中才会色氨酸酵素糖复合常为的催化剂亚糖复合常为I和II乏善可陈显露从免费到封闭的背离。这种社会活动是由正向剂的转化造并成了的,并为催化剂继续出发点极为极其重要甲基。
左图2. ACE2在胃效-毛细血管紧迫效种系统中才会的抗菌示意左图
毛细血管紧迫效I(Ang I; DRVYIHPFHL)代替ACE(一种二色氨酸基羧色氨酸酵素)的底常为,并被转化为毛细血管紧迫效II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活病态色氨酸。 ACE2催化剂并灭活毛细血管紧迫效II,并归因于毛细血管扩张色氨酸毛细血管紧迫效1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该色氨酸与Mas复合常为转化和/或副产物为非活病态色氨酸。 红色斜线所督促ACE混合常为碱基; 浅蓝色斜线说明了ACE2混合常为碱基。其所所指显露,ACE2是一种非特异病态复合常为酵素,可以混合常为多种其他底常为,例如Apelin。
尽管有相似病态,ACE和ACE2的功能病态相同;ACE从其底常为(二色氨酸基色氨酸酵素,DPP)中才会无罪释放一个锂端二色氨酸,而ACE2则切割并成一个(单羧色氨酸酵素)。ACE2催化剂可在苯丙氨酸和疏水或碱病态锂侧边甲基密切关系原则上过氧化氢的底常为的色氨酸。当AngI由ACE除去强效毛细血管扩张剂AngII时,ACE2可混合常为Ang I,归因于猜测为无活病态的毛细血管紧迫效1-9色氨酸,然后可以通过ACE或其他色氨酸酵素转化为毛细血管扩张色氨酸Ang1-7。另外,ACE2可必要细胞内Ang II归因于毛细血管紧迫效1–7,其效率低于将Ang I转化为毛细血管紧迫效1–9。ACE2物理病态质上的分辨率说明了,这些底常为特异病态差异是由于精氨酸-273与底常为的锂侧边形并成海盐桥(Salt-bridger),随之而来ACE2中才会转化苞极小,而在ACE中才会,该甲基被极小的谷氨酰胺甲基摒弃。虽然有仅有的形并成Ang 1-7的酵素,例如波科莫林(neprilysin)、脯氨酰内色氨酸酵素24.26和thimet寡色氨酸酵素,但ACE2的解剖便进一步反对了Ang 1-7的病理学含意。这种色氨酸已被证明与G复合常为烯丙基复合常为Mas相互抗菌,色氨酸其毛细血管保护措施抗菌。ACE2还抗菌于色氨酸Apelin-13和Apelin-36的锂侧边,并在游离以高催化剂效率从其中才会切割并成显露。Apelin合并成首先为77个从前激效,后加工并成36个色氨酸的apelin-36;便进一步复合常为过氧化氢切割并成归因于Apelin-13。Apelin-13种系统给药有助于鼠类和动常为模改进型痉挛。无聊的是,Apelin-13 (F13A)的锂侧边甲基的润色失去了其升压抗菌,并便进一步互补野生改进型Apelin-13的抗菌,猜测ACE2在Apelin色氨酸细胞内中才会较强抗菌。
ACE过氧化氢Ang I即可要水水分子积极参与。同样,ACE2活病态也受水水分子的基因表达。然而,水水分子存在可上升ACE2对Ang I的过氧化氢,但正向了AngII的混合常为。有人提显露氯化常为转化才会造并成了活病态碱基官能团的细微推移,这种推移才会有助于或阻碍底常为转化。水水分子上升至超过100等于霍尔,虽然仍西北面人血中才会内分泌浓度,但已可上升ACE2对Ang I的切割并成,减少了ACE2对AngII的切割并成,。这将较强上升毛细血管扩张病态的Ang II在消化道中才会正因如此局浓度的抗菌,此臀部毛细血管扩张病态的Ang II和ACE2都有高准确度的暗示,且肝细锥游离水水分子准确度波动较大。
3.2 .ACE2催化剂活病态的正向剂和活化剂
各种ACE正向剂,如卡托科莫和赖诺科莫不严重影响ACE2的活病态,而ACE2活病态可被二色氨酸Pro-Phe正向,并且据此基本上开发了特定的ACE2正向剂,例如色氨酸类似常为DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-甲基-2-[3- (3,5-二氯苄基)-3H-咪唑4-基]-吲哚基]-4-羧酸酰胺)。MLN 4760是第一个基于Ang I的锂端二色氨酸(His-Leu)合理外观设计的ACE2正向剂,较强较高的效价(Ki=0.44 nM)和特异病态。ACE2对ACE的所指为基因表达轮轴促使科学研究技术人员慎重考虑ACE2对动常为窗格架心毛细血管癌症的有可能严重影响。通过遗传病患或拆分复合常为顺利进行ACE2病患不太可能改善了糖尿病、淋巴粥样硬化和消化道癌症。基于电子元件官能团的药常为择优未确定了两种ACE2触发剂氟化常为(xanthenone和resorcinolnaphthalein),均即可中才会度大幅提高ACE2活病态。然而,尚为不确实这些氟化常为的特异病态。
3.3 ACE2的色氨酸酵素非抑制功能病态
尽管ACE2作为色氨酸酵素催化剂Ang II混合常为,但已经有的科学研究所指显露ACE2的跨内层区也较强病理学功能病态。2003年,防疫防疫威胁到世界,ACE2被解剖为致病病原防疫乙改进型的功能病态复合常为。暗示ACE2非催化剂活病态突变体的肝细锥体基本上并不需要防疫狂犬病狂犬病感染,这所指显露ACE2的色氨酸酵素抗菌对于防疫狂犬病踏入细锥体内肝细锥体不是必即可的。与病理学结果相一致,结构上比对所指显露,防疫乙改进型Spike复合常为注意到ACE2催化剂糖复合常为的亚糖复合常为I的顶端端,但不严重影响亚糖复合常为II,也不封闭色氨酸酵素活病态碱基。当防疫改进型败血症乙改进型与ACE2连接时,ACE2的外糖复合常为被混合常为,而跨内层糖复合常为被内在化,使狂犬病颗粒-细锥体内肝细锥体便进一步交融。因此,尽管详实的为了让病态仍不确实,但ACE2的跨内层区与防疫乙改进型-复合常为复合常为在防疫乙改进型狂犬病感染中才会从肝基质到肝细锥体质的船运有关。
左图3. ACE2的转译后润色; 概念化和穿孔
SARS乙改进型(SARS-CoV)以Clathrin复合常为抑制方式也与ACE2转化并内在化,以使其踏入肝细锥体。 内层交融是通过复合常为酵素(例如胰复合常为酵素或furin复合常为酵素)Spike色氨酸触发,狂犬病RNA被无罪释放到肝细锥体质中才会,从而引致SARS狂犬病感染。 跨内层复合常为酵素(ADAM17)切割并成ACE2的肝细锥游离近内层区反之亦然,将催化剂活病态的锥游离反之亦然无罪释放到肝细锥游离环境污染中才会。 尚为不确实这种ACE2混合常为是否有助于SARS中风。
左图4. ACE2与B0AT1船运复合常为的相互抗菌
ACE2与B0AT1船运复合常为(SLC6A19)相互抗菌,这是小肠上皮肝细锥体中才会该船运复合常为的极化表面才会暗示所必即可的。 尚为不确实ACE2的切割并成是否有助于为B0AT1提供中才会病态。
鼠类消化道分离的Collectrin遗传在便生收集气管才会的暗示比对。Collectrin与ACE2的锂侧边有47.8%的同一病态;然而,与ACE2相同,Collectrin缺乏活病态羧色氨酸酵素催化剂糖复合常为(左图1)。初次研究报告记录了Collectrin出发点在集合管上皮肝细锥体的肝细锥体质中才会,但便进一步的科学研究所指显露Collectrin主要出发点在外侧管状上皮肝细锥体的剪状缘(管腔侧)。通过对动常为模改进型的遗传出发点科学研究,偶遇发掘显露Collectrin是中才会病态船运复合常为的极其重要基因表达变异。Collectrin敲除动常为模改进型的尿液中才会显露现氯化钾的中才会病态(色氨酸和组氨酸)。生化科学研究所指显露,Collectrin与B0AT1中才会病态船运复合常为转化,并对这些船运复合常为在胃外侧小管便除去所即可的肝细锥体表面才会的正确暗示起极为极其重要抗菌。尽管结构上相似,ACE2并不与消化道中才会的船运复合常为转化,而是与小肠中才会的船运复合常为转化,在小肠中才会ACE2高度暗示,被除去。而ACE2的这一功能病态与其色氨酸酵素活病态无关,其色氨酸酵素活病态不是与船运复合常为一对一所必即可。
左图1.ACE,ACE2和Collectrin的反之亦然结构上
每种复合常为都是含有回波色氨酸的I改进型整合复合常为,用蓝灰色暗示,而跨内层糖复合常为则用蓝灰色暗示。镁转化基序(HEMGH)在ACE中才会移位两次,在ACE2中才会移位一次,并且设在紫色窗格暗示的就是所指周边地区。ACE2和Collectrin密切关系的就是所指区反之亦然以白色暗示。为数字所指的是每种生命体复合常为质中才会的为数。
4.ACE2暗示的基因表达
4.1 .ACE2的RNA基因表达
ACE2起初是使用生命体衰竭病态心室的cDNA角川书店克隆的,而ACE2 mRNA准确度的暗示则根据内分泌和病理必要条件而动态推移。目从前越来越多的证据所指显露,ACE正向剂或AT1复合常为萘对RAS的正向抗菌才会上调ACE2mRNA的暗示。正向海盐皮质激效(或醛固酮)有可能通过正向酸中毒而上升了巨噬肝细锥体中才会的ACE2 mRNA。还包内括Ang II、肝细锥体变异和NF-κB在内的炎症回波有可能才会正向ACE2RNA。干扰效-γ和白肝细锥体介效-4大幅提高上皮肝细锥体中才会ACE2遗传的暗示。因此,炎症回波,还包内括Ang II、肝细锥体变异和氘变异κB,均有可能正向ACE2RNA。
Ace2敲除动常为模改进型胃部胃部正向遗传的上调。许多组织正因如此局胃部上升了人和鼠类脑出血中才会ACE2的暗示但在鼠类窗格架科学研究中才会,没有辨别到脑出血中才会ACE2遗传准确度的推移。ACE2不必要暗示正向胃部并成纤维肝细锥体胃部正向的脂质生并成。在胃部的胃淋巴肝细锥体中才会,胃部早期的ACE2遗传准确度升温,HIF(胃部正向变异)-1α积攒后的后期降低至接近两条线准确度。因此,低氧必要条件下ACE2暗示的基因表达基本上很难具体,有可能是环境污染或肝细锥体/内脏抑制的。正因如此所指为式维甲酸也说明了显露能大大提高自发病态糖尿病鼠类的ACE2遗传准确度。肝肝细锥体氘变异1β (HNF-1β,TCF2)学内分泌的都应该大体上理解,是一种许多组织特异病态RNA变异,其在生命体中才会的突变有可能才会随之而来胃苞肿、阴囊乳头、坏死萎缩和MODY5。在肝细锥体系中才会,ACE2被解剖为HNF-1β的必要靶遗传,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2基因表达交接处多个HNF-1β转化碱基。ACE2就是所指常为Collectrin设在一侧X生殖细胞上的ACE2碱基,也是HNF-1RNA变异的靶遗传,还包内括坏死β肝细锥体中才会的HNF-1α和胃上皮肝细锥体中才会的HNF-1β。因此,我们可以猜测ACE2和Collectrin遗传的暗示是由HNF-1RNA变异协同基因表达的。
4.2 .ACE2穿孔和概念化
ACE2被解剖为防疫乙改进型复合常为,据报道,ACE2作为完整水分子和/或其跨内层区在狂犬病感染时与防疫狂犬病外壳独自被概念化,此内吞抗菌对狂犬病狂犬病感染至关极其重要。即使拆分SARS表面才会配体 Spike复合常为与ACE2相互抗菌时,概念化也能发生。基本上有人提显露两种必即可,即Clathrin复合常为抑制和非抑制防疫改进型败血症乙改进型踏入靶肝细锥体必即可。然而,ACE2肝细锥体质叉的抗菌是有争议的;例如在另一项科学研究中才会,ACE2肝细锥体质叉的紊乱并不严重影响防疫改进型败血症-CoV的踏入,但它才会消散这一正因如此过程。与ACE相似,ACE2可受到近内层混合常为重大事件(穿孔)的严重影响,无罪释放催化剂活病态锥游离糖复合常为。佛波酯、水水分子霉效、内毒效、白肝细锥体介效-1β或坏死变异α可正向该正因如此过程。穿孔是由混杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,坏死变异-α转化酵素;左图3)色氨酸,ADAM17-敲除肝细锥体中才会,ACE2穿孔减少。此外,钙调复合常为转化碱基在ACE2的锥体质叉部被解剖,钙调复合常为的正向上升ACE2锥游离糖复合常为向培养出来上清液的无罪释放(穿孔)。尽管因为尿素ACE2和残存的锥体内糖复合常为的抗菌尚为未未确定,因为ACE2锥游离糖复合常为穿孔的内分泌抗菌基本上很难未确定,但穿孔似乎与防疫改进型败血症-CoV肝细锥体的踏入和遗传物质有关,并且ADAM17正向剂可在游离正向防疫改进型败血症-CoV的遗传物质。
参考历史文献:
10.1007/s11427-020-1637-5?slug=abstract
(20)30183-5/fulltext
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