系统性:ACE2的主要功能以及在新型冠状病毒中作用

2022-01-24 08:23 来源:乌海男科医院

微血管紧迫以次转换核分裂糖体(ACE) 2是羧胺基酸核分裂糖体ACE的就是指功用,羧胺基酸核分裂糖体生并成微血管紧迫以次II,这是膀胱以次-微血管紧迫以次控制系统(RAS)的主要活特质胺基酸。在2000年他的团队ACE2之后,现阶段为止现在所述了三种主要的ACE2大体上功能。

首先,ACE2现在并成为RAS的一个更进一步不胜基因表达位点,可适度ACE的多种大体上功能。通过靶向微血管紧迫以次II,ACE2在心微血管控制系统和许多其他器官中的揭示显露保护起着。

第二种ACE2被确认为造并成SARS大肉杆菌也是此次2019新大肉杆菌的锡本肽,而在SARS中的,ACE2的大幅提高在大肉杆菌染病后不堪重负大肉中风的复发机制中的起着最重要起着,关于新大肉杆菌经由ACE2的总共据分析典籍可知前述镜像。

第三,ACE2及其就是指功用Collectrin均均需与发运胺基酸混合,并在甲状腺和肉道对的特赦出中的发挥最重要起着。

1.讲解

膀胱以次-微血管紧迫以次控制系统(RAS)在维持血压二阶以及哺乳动功用体内体液和盐适度不足之处起着关按键特质起着。RAS的异常抑制与心微血管和甲状腺病症如哮喘、心肌梗死和脑显露血的复发机制有关。膀胱以次作为胺基酸核分裂糖体,可研磨微血管紧迫以次原激发微血管紧迫以次I。微血管紧迫以次转换核分裂糖体(ACE)是研磨微血管紧迫以次I激发微血管紧迫以次II的关按键特质胺基酸核分裂糖体,微血管紧迫以次II(Ang II)是RAS的关按键特质基因表达位点,并可通过两个G胺基酸氨酸肽,微血管紧迫以次II肽1HG肽(AT1R)和微血管紧迫以次II肽2HG肽(AT2R)发挥生功用学大体上功能。尽管共存其他Ang II生并成核分裂糖体(如有组织胺基酸核分裂糖体和糜胺基酸核分裂糖体),但往往认为ACE是基因表达RAS中的Ang II激发的关按键特质核分裂糖体,也确实是唯一有效的核分裂糖体。

2000年,注意到了ACE的同系功用微血管紧迫以次转换核分裂糖体2(ACE2)。随后的证据声称,ACE2通过将Ang II降解为微血管紧迫以次1–7,对抑制的膀胱以次-微血管紧迫以次控制系统进行不胜基因表达。一些总共据分析赞同微血管紧迫以次1–7的反基因表达起着,这一起着是通过增大同样AT1肽抑制的起着,同样是在尿酸和细胞薄膜增殖不足之处。因此,微血管紧迫以次1–7由于其在心微血管控制系统中的的有益起着,是RAS控制系统的关按键特质组并成部分。除了兼具激发微血管紧迫以次-(1–7)能够之外,ACE2是一种多大体上功能核分裂糖体,其有益敏感度还确实是其起着于其他微血管活特质胺基酸的能够的结果。

随后,ACE2作为胺基酸核分裂糖体之外的起着逐渐取得了阐明。同样是,在2003年后,ACE2已被确认为血吸虫病(SARS)大肉杆菌染病的一种极为均需要肽,但也是抵抗血吸虫病致死特质大肉中风的一种保护特质大分子。有趣的是,ACE2的血吸虫病大肉杆菌肽大体上功能与其对Ang II降解的甲醇活特质在机制上并无关联,而ACE2抑制的Ang II降解对于大肉保护易受血吸虫病HG大肉炎复发机制的受到影响一直很最重要。换句话说,SARS必需了兼具作为大肉保护起着的ACE2作为肽,让针对ACE2的靶向治疗(也就是上一次的假设)进退两难。

此外,ACE2及其就是指功用Collectrin已被确认为淋巴薄膜凹凸不平表达显露来一般来说发运胺基酸所均需的极为均需要大分子。Collectrin也确实在肠细胞薄膜β细胞薄膜肠细胞薄膜以次排泄和/或肠细胞薄膜细胞薄膜生长中的发挥起着。

2.ACE家族大分子

ACE在此之前在1956年被除去显露来时被称为“哮喘转化核分裂糖体(hypertensin-converting enzyme)”。有机体ACE锡因座落在17号基因上,编码一种180kDa胺基酸,兼具两个就是指形态域。每个形态域都有一个活跃的铅混合锡序,His-Glu-X-X-His(HEXH锡序),这种锡序共存于许核分裂糖体中的。ACE是一种IHG跨薄膜磷脂质,通过单个羧锡侧边跨薄膜区锚定在质薄膜上。在有机体中的,现在所述两种完全相同的ACE同工核分裂糖体,一种是在大肉内皮凹凸不平和膀胱、肉、胎盘和脉络丛的擦状缘薄膜上注意到的丰富的细胞核分裂薄膜范例,另一种是大部分在乳头中的注意到的ACE亦非范例。这两种ACE免疫球蛋白都是薄膜纸制胺基酸,在细胞薄膜凹凸不平,它们作为酶活特质核分裂糖体降解反应器胺基酸。ACE可以从细胞薄膜凹凸不平甲醇,从而代替可溶特质核分裂糖体。然而,可溶特质ACE的生功用学意义仍不相符。

左图1.ACE,ACE2和Collectrin的域形态

每种胺基酸都是隐含路径胺基酸的IHG统合胺基酸,用棕色暗示,而跨薄膜形态域则用黄色暗示。铅混合锡序(HEMGH)在ACE中的单调两次,在ACE2中的单调一次,并且座落在黄色框暗示的就是指周围。ACE2和Collectrin两者之间的就是指区域以绿色暗示。总共字指的是每种有机体胺基酸质中的的总共。

ACE2由805个组并成,是兼具单独胞外甲醇形态域的IHG跨薄膜磷脂质。有机体ACE2锡因现在被他的团队并被取向到X基因上。像ACE一样,ACE2有两个形态域:氨锡侧边甲醇形态域和羧锡侧边形态域。甲醇形态域有一个活特质残基--铅锆胺基酸核分裂糖体形态域--并且与ACE的氨锡形态域揭示显露41.8%的序列一般特质。ACE2的羧锡侧边形态域与Collectrin有48%的序列一般特质,Collectrin是一种非甲醇胺基酸,最近被证明在甲状腺的再次特赦出、坏死β细胞薄膜增殖,以及确实肠细胞薄膜以次胞吐等不足之处兼具关按键特质起着。

3.ACE2大体上功能

后期总共据分析仔细观察到ACE2主要在肠脏、甲状腺和乳头中的取向,在其他多种有组织中的低技术水平表达显露来,尤其是结肉和大肉,而后来的总共据分析也声称ACE2在肠脏和肉等其他器官中的也兼具最重要起着。在肠脏中的,ACE2在免疫细胞薄膜和心肌细胞薄膜中的表达显露来。在甲状腺中的,ACE2产自于背端淋巴薄膜的管腔凹凸不平;在乳头中的,表达显露来于乳头皮脂腺薄膜。ACE2往往定座落在淋巴薄膜的腔面,这与ACE相反,ACE其实均匀产自在自由电子细胞薄膜的顶薄膜和锡底外侧薄膜两者之间。而当SARS大肉杆菌通过表达显露来ACE2的细胞薄膜腔面进行染病时,其染病效力更高10倍。

3.1 ACE2的胺基酸核分裂糖体大体上功能

ACE和ACE2都属于锆胺基酸核分裂糖体的M2家族,其活特质残基域渗透到于细胞薄膜外凹凸不平,加强反应器胺基酸的细胞内。ACE和ACE2都通过利用铅甲醇反应,铅与活特质残基内保守的组氨酸配体,加强水大分子对底功用羰锡按键的近臣核分裂攻击,并成HG非共价混合的。除了两个组氨酸(座落在HEXXH锡序内),还有一个谷氨酸残锡参与铅离子的配体,座落在ACE和ACE2中的HEXXH锡序的23个的侧边。与萘(MLN4760)混合的ACE2相比,天然ACE2的形态深入总共据分析揭示了一个大的“下端弯曲”文学运动,其中的胺基酸核分裂糖体形态域的甲醇亚形态域I和II发挥显露从开放到断路的转变。这种文学运动是由萘的混合造并成的,并为甲醇重新取向关按键特质残锡。

左图2. ACE2在膀胱以次-微血管紧迫以次控制系统中的的起着示意左图

微血管紧迫以次I(Ang I; DRVYIHPFHL)代替ACE(一种二胺基酸锡羧胺基酸核分裂糖体)的底功用,并被转化为微血管紧迫以次II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活特质胺基酸。 ACE2甲醇并灭活微血管紧迫以次II,并激发微血管扩张胺基酸微血管紧迫以次1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该胺基酸与Mas肽混合和/或降解为非活特质胺基酸。 红色记号示意ACE甲醇残基; 黄色记号揭示ACE2甲醇残基。应该指显露,ACE2是一种非遗传功用质表达胺基酸核分裂糖体,可以甲醇多种其他底功用,例如Apelin。

尽管有类似之处,ACE和ACE2的大体上功能完全相同;ACE从其底功用(二胺基酸锡胺基酸核分裂糖体,DPP)中的特赦一个化合功用端二胺基酸,而ACE2则研磨一个(单羧胺基酸核分裂糖体)。ACE2甲醇可在脯氨酸和胶体或碱特质化合功用侧边残锡两者之间原则上降解的底功用的胺基酸。当AngI由ACE转化并成强效尿酸剂AngII时,ACE2可甲醇Ang I,激发推测为无活特质的微血管紧迫以次1-9胺基酸,然后可以通过ACE或其他胺基酸核分裂糖体转化为微血管扩张胺基酸Ang1-7。另外,ACE2可直接细胞内Ang II激发微血管紧迫以次1–7,其效率很低将Ang I转化为微血管紧迫以次1–9。ACE2晶体形态的分辨率揭示,这些底功用遗传功用质表达差异是由于内皮-273与底功用的化合功用侧边并成HG盐桥(Salt-bridger),导致ACE2中的混合孔比较大,而在ACE中的,该残锡被比较大的谷氨酰胺残锡取代。虽然有已知的并成HGAng 1-7的核分裂糖体,例如贝特贝特邵(neprilysin)、脯氨酰内胺基酸核分裂糖体24.26和thimet;不胺基酸核分裂糖体,但ACE2的确认实质特质赞同了Ang 1-7的生功用学意义。这种胺基酸已被证明与G胺基酸氨酸肽Mas强子,抑制其微血管保护起着。ACE2还起着于胺基酸Apelin-13和Apelin-36的化合功用侧边,并在灌注以高甲醇效率从其中的研磨显露。Apelin合并成首先为77个前激以次,后手工并成36个胺基酸的apelin-36;实质特质胺基酸降解研磨激发Apelin-13。Apelin-13控制系统给药加强家兔和激素低血压。有趣的是,Apelin-13 (F13A)的化合功用侧边残锡的修饰挽回了其降压起着,并实质特质拮抗野生HGApelin-13的起着,推测ACE2在Apelin胺基酸细胞内中的兼具起着。

ACE降解Ang I极为均需要钾离子参与。同样,ACE2活特质也受钾离子的基因表达。然而,钾离子共存可增高ACE2对Ang I的降解,但消除了AngII的甲醇。有人提显露氯化功用混合亦会造并成活特质残基反式的微小推移,这种推移亦会加强或阻挠底功用混合。钾离子增高至超过100毫卡罗,虽然仍始终保持人血中的生理反应ppm,但已可增高ACE2对Ang I的研磨,减少了ACE2对AngII的研磨,。这将兼具增高尿酸特质的Ang II在甲状腺中的暂时特质ppm的起着,此部位尿酸特质的Ang II和ACE2都有高层次的表达显露来,且细胞薄膜外钾离子技术水平波动较大。

3.2 .ACE2甲醇活特质的萘和活化剂

各种ACE萘,如卡托贝特和赖诺贝特不受到影响ACE2的活特质,而ACE2活特质可被二胺基酸Pro-Phe消除,并且据此现在开发了特定的ACE2萘,例如胺基酸萘DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-羧锡-2-[3- (3,5-二氯苄锡)-3H-咪唑4-锡]-乙胺锡]-4-甲锡酮类)。MLN 4760是第一个锡于Ang I的化合功用端二胺基酸(His-Leu)恰当结构设计的ACE2萘,兼具较高的效价(Ki=0.44 nM)和遗传功用质表达。ACE2对ACE的反基因表达直线促使总共据分析人员必需ACE2对动功用框架心微血管病症的确实受到影响。通过锡因治疗或重整胺基酸进行ACE2治疗确实有所改善了哮喘、淋巴粥样愈合和甲状腺病症。锡于电子反式的药功用审核未确定了两种ACE2抑制剂中间体(xanthenone和resorcinolnaphthalein),均均需中的度增强ACE2活特质。然而,已为不相符这些中间体的遗传功用质表达。

3.3 ACE2的胺基酸核分裂糖体非一般来说大体上功能

尽管ACE2作为胺基酸核分裂糖体甲醇Ang II甲醇,但最近的总共据分析声称ACE2的跨薄膜区也兼具生功用学大体上功能。2003年,血吸虫病疫情威胁到21世纪,ACE2被确认为染病特质病原体血吸虫病大肉杆菌的大体上功能肽。表达显露来ACE2非甲醇活特质混种的细胞薄膜一直允许血吸虫病大肉杆菌染病,这声称ACE2的胺基酸核分裂糖体起着对于血吸虫病大肉杆菌转入体内细胞薄膜不是极为均需要的。与生功用学结果相一致,形态深入总共据分析声称,血吸虫病大肉杆菌Spike胺基酸带入ACE2甲醇形态域的亚形态域I的下方,但不受到影响亚形态域II,也不断路胺基酸核分裂糖体活特质残基。当血吸虫病HG大肉炎大肉杆菌与ACE2连接时,ACE2的外形态域被甲醇,而跨薄膜形态域被内在化,使大肉杆菌颗粒-体内细胞薄膜实质特质揉合。因此,尽管详细的机制仍不相符,但ACE2的跨薄膜区与血吸虫病大肉杆菌-肽胺基酸在血吸虫病大肉杆菌染病中的从细胞薄膜薄膜到细胞薄膜质的发运有关。

左图3. ACE2的翻译后修饰; 自然地和开裂

SARS大肉杆菌(SARS-CoV)以Clathrin胺基酸一般来说方式与ACE2混合并内在化,以使其转入细胞薄膜。 薄膜揉合是通过胺基酸核分裂糖体(例如胰胺基酸核分裂糖体或furin胺基酸核分裂糖体)Spike抑制抑制,大肉杆菌RNA被特赦到细胞薄膜质中的,从而引发SARS染病。 跨薄膜胺基酸核分裂糖体(ADAM17)研磨ACE2的细胞薄膜外近薄膜区域,将甲醇活特质的胞外域特赦到细胞薄膜外生态中的。 已为不相符这种ACE2甲醇是否有助于SARS复发。

左图4. ACE2与B0AT1发运胺基酸的强子

ACE2与B0AT1发运胺基酸(SLC6A19)强子,这是肉道淋巴薄膜中的该发运胺基酸的自由电子凹凸不平表达显露来所极为均需要的。 已为不相符ACE2的研磨是否有助于为B0AT1提供一般来说。

家兔甲状腺除去的Collectrin锡因在再次生利用的水的的表达显露来深入总共据分析。Collectrin与ACE2的化合功用侧边有47.8%的同一特质;然而,与ACE2完全相同,Collectrin缺乏活特质羧胺基酸核分裂糖体甲醇形态域(左图1)。初次报告历史记录了Collectrin取向在集合管淋巴薄膜的细胞薄膜质中的,但实质特质的总共据分析声称Collectrin主要取向在肌腱背端淋巴薄膜的擦状缘(管腔侧)。通过对激素的锡因取向总共据分析,恰巧注意到Collectrin是一般来说发运胺基酸的最重要基因表达位点。Collectrin敲除激素的尿液中的显露现摄入的一般来说(色氨酸和乙酰)。生化总共据分析声称,Collectrin与B0AT1一般来说发运胺基酸混合,并对这些发运胺基酸在膀胱肌腱小管再次特赦出所均需的细胞薄膜凹凸不平的正确表达显露来起关按键特质起着。尽管形态类似,ACE2极为与甲状腺中的的发运胺基酸混合,而是与肉道中的的发运胺基酸混合,在肉道中的ACE2高度表达显露来,被特赦出。而ACE2的这一大体上功能与其胺基酸核分裂糖体活特质无关,其胺基酸核分裂糖体活特质不是与发运胺基酸配对所极为均需要。

左图1.ACE,ACE2和Collectrin的域形态

每种胺基酸都是隐含路径胺基酸的IHG统合胺基酸,用棕色暗示,而跨薄膜形态域则用黄色暗示。铅混合锡序(HEMGH)在ACE中的单调两次,在ACE2中的单调一次,并且座落在黄色框暗示的就是指周围。ACE2和Collectrin两者之间的就是指区域以绿色暗示。总共字指的是每种有机体胺基酸质中的的总共。

4.ACE2表达显露来的基因表达

4.1 .ACE2的遗传功用质表达基因表达

ACE2在此之前是可用有机体中风特质心室的cDNA文库他的团队的,而ACE2 mRNA技术水平的表达显露来则根据生理反应和病理必要条件而动态推移。现阶段越来越多的证据声称,ACE萘或AT1肽阻滞剂对RAS的消除起着亦会上调ACE2mRNA的表达显露来。消除盐皮质激以次(或醛固酮)确实通过消除氧化应激而增高了肝细胞薄膜中的的ACE2 mRNA。纸制括Ang II、细胞薄膜位点和NF-κB在内的炎症路径确实亦会消除ACE2遗传功用质表达。干扰以次-γ和红细胞薄膜介以次-4大幅提高淋巴薄膜中的ACE2锡因的表达显露来。因此,炎症路径,纸制括Ang II、细胞薄膜位点和核分裂位点κB,均确实消除ACE2遗传功用质表达。

Ace2敲除激素肠脏肺部其亦会锡因的上调。有组织暂时特质肺部增高了人和家兔心肌梗死中的ACE2的表达显露来但在家兔框架总共据分析中的,没有仔细观察到心肌梗死中的ACE2锡因技术水平的推移。ACE2过度表达显露来消除肠脏并成纤维细胞薄膜肺部其亦会的磷脂生并成。在肺部的大肉平滑肌细胞薄膜中的,肺部后期的ACE2锡因技术水平下降时,HIF(肺部其亦会位点)-1α积累后的后期增大至接近锡线技术水平。因此,低氧必要条件下ACE2表达显露来的基因表达一直难于明确,确实是生态或细胞薄膜/器官一般来说的。全反式维甲酸也揭示显露能更高持续特质哮喘家兔的ACE2锡因技术水平。肠细胞薄膜核分裂位点1β (HNF-1β,TCF2)学内排泄的都应该粗略认识到,是一种有组织遗传功用质表达遗传功用质表达位点,其在有机体中的的遗传功用质HG确实亦会导致膀胱孔肿、生殖器畸形、坏死衰退和MODY5。在细胞薄膜系中的,ACE2被确认为HNF-1β的直接靶锡因,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2残基的区多个HNF-1β混合残基。ACE2就是指功用Collectrin座落在紧邻X基因上的ACE2残基,也是HNF-1遗传功用质表达位点的靶锡因,纸制括坏死β细胞薄膜中的的HNF-1α和膀胱淋巴薄膜中的的HNF-1β。因此,我们可以推测ACE2和Collectrin锡因的表达显露来是由HNF-1遗传功用质表达位点协同基因表达的。

4.2 .ACE2开裂和自然地

ACE2被确认为血吸虫病大肉杆菌肽,据媒体报道,ACE2作为比较简单大分子和/或其跨薄膜区在染病时与血吸虫病大肉杆菌外壳独自一人被自然地,此内吞起着对大肉杆菌染病至关最重要。即使重整SARS凹凸不平配体 Spike胺基酸与ACE2强子时,自然地也能发生。现在有人提显露两种都能,即Clathrin胺基酸一般来说和非一般来说血吸虫病HG大肉炎大肉杆菌转入靶细胞薄膜都能。然而,ACE2细胞薄膜质背的起着是有争论的;例如在另一项总共据分析中的,ACE2细胞薄膜质背的缺失极为受到影响血吸虫病HG大肉炎-CoV的转入,但它亦会减弱这一现实生活。与ACE类似,ACE2可受到近薄膜甲醇事件真相(开裂)的受到影响,特赦甲醇活特质胞外形态域。佛波酯、离子霉以次、内毒以次、红细胞薄膜介以次-1β或溃疡位点α可刺激该现实生活。开裂是由比如说的“sheddase”,ADAM17(或TACE,溃疡位点-α转化核分裂糖体;左图3)抑制,ADAM17-敲除细胞薄膜中的,ACE2开裂减少。此外,钙调胺基酸混合残基在ACE2的胞质背部被确认,钙调胺基酸的消除增高ACE2胞外形态域向人才培养上清液的特赦(开裂)。尽管因为反应器ACE2和残留的胞内形态域的起着已为未未确定,因为ACE2胞外形态域开裂的生理反应起着一直推断,但开裂其实与血吸虫病HG大肉炎-CoV细胞薄膜的转入和粘贴有关,并且ADAM17萘可在灌注消除血吸虫病HG大肉炎-CoV的粘贴。

参考典籍:

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

(20)30183-5/fulltext

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