综述:ACE2的主要功能以及在新型冠状病毒中关键作用
2021-11-29 03:18 来源:潍坊男科医院
微血管紧迫可抑制转化蛋白(ACE) 2是羧蛋白蛋白ACE的十分相似官能质,羧蛋白蛋白生不止微血管紧迫可抑制II,这是球亚辛-微血管紧迫可抑制系统会(RAS)的主要活官能蛋白。在2000年克潘ACE2之后,纵观仍然叙述了三种主要的ACE2特官能。
首先,ACE2仍然不止为RAS的一个强力输减缓表征,可最大限度ACE的多种特官能。通过特异性微血管紧迫可抑制II,ACE2在心微血管系统会和许多其他器官里显示不止受保护关配体作用。
第二种ACE2被鉴别为引发SARS冠状流感病毒也是此次2019新冠状流感病毒的辛本亚辛,而在SARS里,ACE2的降到在流感病毒流感病毒后严重胃心力衰竭的发作功能里起着关配体性关配体作用,关于新冠状流感病毒经由ACE2的研究课题历史文献却说前述链接。
第三,ACE2及其十分相似官能质Collectrin均可与船运亚辛联结,并在肿瘤和胃道对的变为里发挥关配体性关配体作用。
1.介绍
球亚辛-微血管紧迫可抑制系统会(RAS)在维持血压稳态以及哺乳动质精子消化道和皂最大限度特别起着极为关配体性。RAS的极其酪氨酸与心微血管和肿瘤结核病如冠心病、并发症和心力心力衰竭的发作功能有关。球亚辛作为鼓动酪氨酸,可切不止微血管紧迫可抑制原造成微血管紧迫可抑制I。微血管紧迫可抑制转化蛋白(ACE)是切不止微血管紧迫可抑制I造成微血管紧迫可抑制II的关配体官能鼓动酪氨酸,微血管紧迫可抑制II(Ang II)是RAS的关配体官能减缓表征,并可通过两个G亚辛萘亚辛,微血管紧迫可抑制II亚辛1标准型亚辛(AT1R)和微血管紧迫可抑制II亚辛2标准型亚辛(AT2R)发挥生质化专攻特官能。尽管不存在其他Ang II生不止蛋白(如其组织鼓动酪氨酸和糜鼓动酪氨酸),但通常认为ACE是减缓RAS里Ang II造成的关配体官能蛋白,也不太可能是唯一直接的蛋白。
2000年,找到了ACE的同系质微血管紧迫可抑制转化蛋白2(ACE2)。随后的确实声称,ACE2通过将Ang II降解为微血管紧迫可抑制1–7,对酪氨酸的球亚辛-微血管紧迫可抑制系统会透过输减缓。一些研究课题支持微血管紧迫可抑制1–7的鼓动减缓关配体作用,这一关配体作用是通过降低多天内AT1亚辛抑制的关配体作用,相当多是在微血清素和细胞内增殖特别。因此,微血管紧迫可抑制1–7由于其在心微血管系统会里的所需关配体作用,是RAS系统会的关配体官能区别于。除了兼具造成微血管紧迫可抑制-(1–7)能力之均,ACE2是一种多特官能蛋白,其所需特性还不太可能是其关配体作用于其他微血管活官能蛋白的能力的结果。
随后,ACE2作为蛋白蛋白之均的关配体作用渐渐得到了阐明。相当多是,在2003年后,ACE2已被鉴别为流感(SARS)冠状流感病毒流感病毒的一种必所需亚辛,但也是抵抗流感致死官能胃心力衰竭的一种受保护官能大分子。有意思的是,ACE2的流感冠状流感病毒亚辛特官能与其对Ang II降解的催化活官能在功能上并所谓联,而ACE2抑制的Ang II降解对于胃受保护免所致流感标准型胃炎发作功能的严重影响无论如何很关配体性。换句话说,SARS为了让了兼具作为胃受保护关配体作用的ACE2作为亚辛,让针对ACE2的特异性病患(也就是上一次的假设)进退两难。
此均,ACE2及其十分相似官能质Collectrin已被鉴别为血管壁很薄表达不止来里官能船运亚辛所所需的必所需大分子。Collectrin也不太可能在胰岛β细胞内胰岛可抑制分泌物和/或胰岛细胞内生长里发挥关配体作用。
2.ACE后代大分子
ACE早先在1956年被分离不止来时被称为“冠心病变为蛋白(hypertensin-converting enzyme)”。生命体ACEDNA座落17号碱辛上,字节一种180kDa亚辛,兼具两个十分相似官能亚辛。每个亚辛都有一个活跃的磷联结辛序,His-Glu-X-X-His(HEXH辛序),这种辛序不存在于许蛋白里。ACE是一种I标准型跨凝胶糖亚辛,通过单个羟辛一端跨凝胶区锚实有在质凝胶上。在生命体里,仍然叙述两种不同的ACE同工蛋白,一种是在胃内皮很薄和小肠、胃、内凝胶和脉络丛的擦状缘凝胶上找到的丰富的细胞核内表现形式,另一种是均在子宫里找到的ACE生发表现形式。这两种ACE亚标准型都是凝胶包亚辛,在细胞内很薄,它们作为均切蛋白羧酸周而复始蛋白。ACE可以从细胞内很薄甘油,从而当做可溶官能蛋白。然而,可溶官能ACE的生质化专攻象征意义仍不明了。
三幅1.ACE,ACE2和Collectrin的邻接构造
每种亚辛都是十分十分相似讯号蛋白的I标准型结合亚辛,用灰色问到,而跨凝胶亚辛则用黑色问到。磷联结辛序(HEMGH)在ACE里重复两次,在ACE2里重复一次,并且座落黄色圆点问到的十分相似官能区邻接内。ACE2和Collectrin之间的十分相似官能区邻接以绿色问到。天内字指的是每种生命体亚辛质里的天内。
ACE2由805个组不止,是兼具单一胞均催化亚辛的I标准型跨凝胶糖亚辛。生命体ACE2DNA仍然被克潘并被实有位到X碱辛上。像ACE一样,ACE2有两个亚辛:甲辛一端催化亚辛和羟辛一端亚辛。催化亚辛有一个活官能肽链----磷金属蛋白蛋白亚辛----并且与ACE的甲辛亚辛显示不止41.8%的鼓动应器苷酸一致官能。ACE2的羟辛一端亚辛与Collectrin有48%的鼓动应器苷酸一致官能,Collectrin是一种非催化亚辛,最近被表明在肿瘤的如此一来变为、坏死β细胞内增殖,以及不太可能胰岛可抑制胞吐等特别兼具极为关配体性。
3.ACE2特官能
早期研究课题通过观察到ACE2主要在脑部、肿瘤和子宫里实有位,在其他多种其组织里低技术水平表达不止来,更是是结胃和胃,而以后的研究课题也声称ACE2在肾脏脏和胃等其他器官里也兼具关配体性关配体作用。在脑部里,ACE2在内皮细胞内和心肌细胞内里表达不止来。在肿瘤里,ACE2分布于中空血管壁的管腔很薄;在子宫里,表达不止来于子宫皮脂腺内。ACE2通常实有座落血管壁的腔面,这与ACE相鼓动,ACE却是均匀分布在极化细胞内的悬凝胶和辛底均侧凝胶之间。而当SARS冠状流感病毒通过表达不止来ACE2的细胞内腔面透过流感病毒时,其流感病毒効提高10倍。
3.1 ACE2的蛋白蛋白特官能
ACE和ACE2都总称金属鼓动酪氨酸的M2后代,其活官能肽链邻接掩盖于细胞内均很薄,促进周而复始蛋白的生物合不止。ACE和ACE2都通过利用磷催化鼓动应,磷与活官能肽链内偏向的苯甲酸配位,促进水大分子对底质羰辛配体的亲鼓动应器攻击,形不止非共价联结的。除了两个苯甲酸(座落HEXXH辛序内),还有一个血清素底物参与磷离子的配位,座落ACE和ACE2里HEXXH辛序的23个的一端。与减缓剂(MLN4760)联结的ACE2相比,天然ACE2的构造统计分析揭示了一个大的“栓侧向”运动,其里蛋白蛋白亚辛的催化亚亚辛I和II表现不止从闭馆到废弃的演变。这种运动是由减缓剂的联结引发的,并为催化重新实有位关配体官能底物。
三幅2. ACE2在球亚辛-微血管紧迫可抑制系统会里的关配体作用示意三幅
微血管紧迫可抑制I(Ang I; DRVYIHPFHL)当做ACE(一种二蛋白辛羧蛋白蛋白)的底质,并被转化视为微血管紧迫可抑制II(Ang II; DRVYIHPF),这是当代RAS的主要活官能蛋白。 ACE2催化并灭活微血管紧迫可抑制II,并造成微外周蛋白微血管紧迫可抑制1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该蛋白与Mas亚辛联结和/或降解为非活官能蛋白。 黄色斜线立即ACE甘油肽链; 蓝色斜线显示ACE2甘油肽链。理应指不止,ACE2是一种非专一官能鼓动酪氨酸,可以甘油多种其他底质,例如Apelin。
尽管有相同之处,ACE和ACE2的特官能不同;ACE从其底质(二蛋白辛蛋白蛋白,DPP)里无罪释放一个碳原子端二蛋白,而ACE2则切不止一个(单羧蛋白蛋白)。ACE2催化可在苯辛和疏水或碱官能碳原子一端底物之间必所需羧酸的底质的蛋白。当AngI由ACE变为不止除此以外微血清素剂AngII时,ACE2可甘油Ang I,造成推测为无活官能的微血管紧迫可抑制1-9蛋白,然后可以通过ACE或其他蛋白蛋白转化视为微外周蛋白Ang1-7。另均,ACE2可直接生物合不止Ang II造成微血管紧迫可抑制1–7,其效率高于将Ang I转化视为微血管紧迫可抑制1–9。ACE2大分子构造的高分辨率显示,这些底质专一官能差异是由于丝氨酸-273与底质的碳原子一端形不止皂桥(Salt-bridger),导致ACE2里联结囊比较大,而在ACE里,该底物被比较大的谷氨乙酰胺底物摒弃。虽然有可知的形不止Ang 1-7的蛋白,例如奈科莫潘(neprilysin)、脯氨乙酰内蛋白蛋白24.26和thimet若无蛋白蛋白,但ACE2的鉴别必要官能支持了Ang 1-7的生质化专攻象征意义。这种蛋白已被表明与G亚辛萘亚辛Mas电磁场,抑制其微血管受保护关配体作用。ACE2还关配体作用于蛋白Apelin-13和Apelin-36的碳原子一端,并在体均以高催化效率从其里切不止不止。Apelin合不止首先为77个前激可抑制,后加工不止36个蛋白的apelin-36;必要官能亚辛羧酸切不止造成Apelin-13。Apelin-13系统会给药促进毒可抑制和大鼠低血压。有意思的是,Apelin-13 (F13A)的碳原子一端底物的润色失去了其降压关配体作用,并必要官能依赖性野生标准型Apelin-13的关配体作用,推测ACE2在Apelin蛋白生物合不止里兼具关配体作用。
ACE羧酸Ang I必能够离子参与。同样,ACE2活官能也所致离子的减缓。然而,离子不存在可增高ACE2对Ang I的羧酸,但减缓了AngII的甘油。有人提议氯化质联结就会引发活官能肽链构象的细微发生变化,这种发生变化就会促进或阻挠底质联结。离子增高至最少100毫路易斯,虽然仍处于人血里生物体剂量,但已可增高ACE2对Ang I的切不止,减少了ACE2对AngII的切不止,。这将兼具增高微血清素官能的Ang II在肿瘤里区邻接内剂量的关配体作用,此部位微血清素官能的Ang II和ACE2都有高技术水平的表达不止来,且细胞内均离子技术水平波动较大。
3.2 .ACE2催化活官能的减缓剂和活化剂
各种ACE减缓剂,如卡托科莫和赖诺科莫不严重影响ACE2的活官能,而ACE2活官能可被二蛋白Pro-Phe减缓,并且据此仍然技术开发了特实有的ACE2减缓剂,例如蛋白类似质DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-羟辛-2-[3- (3,5-二氯苄辛)-3H-咪唑4-辛]-乙胺辛]-4-甲辛呋喃)。MLN 4760是第一个辛于Ang I的碳原子端二蛋白(His-Leu)合理设计的ACE2减缓剂,兼具低的效价(Ki=0.44 nM)和专一官能。ACE2对ACE的鼓动减缓轴进一步研究课题人员重新考虑ACE2对动质模标准型心微血管结核病的不太可能严重影响。通过DNA病患或分拆亚辛透过ACE2病患或许更佳了冠心病、动脉粥样硬化和肿瘤结核病。辛于电子构象的药质筛选具体了两种ACE2酪氨酸剂化合质(xanthenone和resorcinolnaphthalein),均可里度增强ACE2活官能。然而,由此可知不明了这些化合质的专一官能。
3.3 ACE2的蛋白蛋白非发挥关配体作用特官能
尽管ACE2作为蛋白蛋白催化Ang II甘油,但最近的研究课题声称ACE2的跨凝胶区也兼具生质化专攻特官能。2003年,流感疫情威胁到世界,ACE2被鉴别为免疫病原体流感冠状流感病毒的特官能亚辛。表达不止来ACE2非催化活官能突变体的细胞内无论如何允许流感流感病毒流感病毒,这声称ACE2的蛋白蛋白关配体作用对于流感流感病毒转入寄主细胞内不是必所需的。与生质化专攻结果相一致,构造统计分析声称,流感冠状流感病毒Spike亚辛接触ACE2催化亚辛的亚亚辛I的悬端,但不严重影响亚亚辛II,也不废弃蛋白蛋白活官能肽链。当流感标准型胃炎冠状流感病毒与ACE2通到时,ACE2的均亚辛被甘油,而跨凝胶亚辛被内在化,使流感病毒颗粒-寄主细胞内必要官能交融。因此,尽管详细的功能仍不明了,但ACE2的跨凝胶区与流感冠状流感病毒-亚辛鼓动应器酸在流感冠状流感病毒流感病毒里从细胞内凝胶到鼓动应器糖体的船运有关。
三幅3. ACE2的中文后润色; 内化和破损
SARS冠状流感病毒(SARS-CoV)以Clathrin亚辛发挥关配体作用方式与ACE2联结并内在化,以使其转入细胞内。 凝胶交融是通过鼓动酪氨酸(例如胰鼓动酪氨酸或furin鼓动酪氨酸)Spike抑制酪氨酸,流感病毒RNA被无罪释放到鼓动应器糖体里,从而引发SARS流感病毒。 跨凝胶鼓动酪氨酸(ADAM17)切不止ACE2的细胞内均近凝胶区邻接,将催化活官能的胞均邻接无罪释放到细胞内均生存环境里。 由此可知不明了这种ACE2甘油到底适度SARS发作。
三幅4. ACE2与B0AT1船运亚辛的电磁场
ACE2与B0AT1船运亚辛(SLC6A19)电磁场,这是胃道血管壁里该船运亚辛的极化很薄表达不止来所必所需的。 由此可知不明了ACE2的切不止到底适度为B0AT1提供里官能。
毒可抑制肿瘤分离的CollectrinDNA在如此一来生收集管里的表达不止来统计分析。Collectrin与ACE2的碳原子一端有47.8%的同一官能;然而,与ACE2不同,Collectrin忽视活官能羧蛋白蛋白催化亚辛(三幅1)。初次统计数据历史纪录了Collectrin实有位在可天内管血管壁的鼓动应器糖体里,但必要官能的研究课题声称Collectrin主要实有位在肌腱中空血管壁的擦状缘(管腔侧)。通过对大鼠的DNA实有位研究课题,偶然找到Collectrin是里官能船运亚辛的关配体性减缓表征。Collectrin敲除大鼠的血浆里不止现氯化钾的里官能(酪氨酸和苯丙氨酸)。生化研究课题声称,Collectrin与B0AT1里官能船运亚辛联结,并对这些船运亚辛在小肠肌腱小管如此一来变为所所需的细胞内很薄的恰当表达不止来起极为关配体性。尽管构造十分相似,ACE2十分与肿瘤里的船运亚辛联结,而是与胃道里的船运亚辛联结,在胃道里ACE2总体表达不止来,被变为。而ACE2的这一特官能与其蛋白蛋白活官能所谓,其蛋白蛋白活官能不是与船运亚辛配对所必所需。
三幅1.ACE,ACE2和Collectrin的邻接构造
每种亚辛都是十分十分相似讯号蛋白的I标准型结合亚辛,用灰色问到,而跨凝胶亚辛则用黑色问到。磷联结辛序(HEMGH)在ACE里重复两次,在ACE2里重复一次,并且座落黄色圆点问到的十分相似官能区邻接内。ACE2和Collectrin之间的十分相似官能区邻接以绿色问到。天内字指的是每种生命体亚辛质里的天内。
4.ACE2表达不止来的减缓
4.1 .ACE2的酪氨酸调控
ACE2早先是使用生命体心力衰竭官能心房的cDNA月刊克潘的,而ACE2 mRNA技术水平的表达不止来则根据生物体和病理先决条件而动态发生变化。以外越来越多的确实声称,ACE减缓剂或AT1亚辛阻滞剂对RAS的减缓关配体作用就会降至ACE2mRNA的表达不止来。减缓皂皮质激可抑制(或GABA)不太可能通过减缓血脂而增高了巨噬细胞内里的ACE2 mRNA。之外Ang II、呼吸道和NF-κB在内的呼吸道讯号不太可能就会减缓ACE2酪氨酸。干扰可抑制-γ和白细胞内介可抑制-4降到血管壁里ACE2DNA的表达不止来。因此,呼吸道讯号,之外Ang II、呼吸道和鼓动应器表征κB,均不太可能减缓ACE2酪氨酸。
Ace2敲除大鼠脑部窒息诱导DNA的降至。其组织区邻接内窒息增高了人和毒可抑制并发症里ACE2的表达不止来但在毒可抑制模标准型研究课题里,没有通过观察到并发症里ACE2DNA技术水平的发生变化。ACE2主因表达不止来减缓脑部不止纤维细胞内窒息诱导的磷脂生不止。在窒息的胃平滑肌细胞内里,窒息早期的ACE2DNA技术水平下降,HIF(窒息诱导表征)-1α积累后的后期降低至接近水平线技术水平。因此,低氧先决条件下ACE2表达不止来的调控无论如何难以明确,不太可能是生存环境或细胞内/器官发挥关配体作用的。全鼓动式维甲酸也显示不止能提高自发官能冠心病毒可抑制的ACE2DNA技术水平。肾脏细胞内鼓动应器表征1β (HNF-1β,TCF2)专攻内分泌物的都某种程度大体了解,是一种其组织专一官能酪氨酸表征,其在生命体里的突变不太可能就会导致小肠囊肿、阴囊遗传性、坏死萎缩和MODY5。在细胞内系里,ACE2被鉴别为HNF-1β的直接靶DNA,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2启动子区有多个HNF-1β联结肽链。ACE2十分相似官能质Collectrin座落靠近X碱辛上的ACE2肽链,也是HNF-1酪氨酸表征的靶DNA,之外坏死β细胞内里的HNF-1α和小肠血管壁里的HNF-1β。因此,我们可以推测ACE2和CollectrinDNA的表达不止来是由HNF-1酪氨酸表征协同减缓的。
4.2 .ACE2破损和内化
ACE2被鉴别为流感冠状流感病毒亚辛,据另据,ACE2作为完整大分子和/或其跨凝胶区在流感病毒时与流感流感病毒均壳一起被内化,此内吞关配体作用对流感病毒流感病毒至关关配体性。即使分拆SARS很薄羰辛 Spike亚辛与ACE2电磁场时,内化也能发生。仍然有人提议两种都能,即Clathrin亚辛发挥关配体作用和非发挥关配体作用流感标准型胃炎冠状流感病毒转入靶细胞内都能。然而,ACE2鼓动应器糖体头的关配体作用是有质疑的;例如在另一项研究课题里,ACE2鼓动应器糖体头的局限性十分严重影响流感标准型胃炎-CoV的转入,但它就会减弱这一更进一步。与ACE十分相似,ACE2可所致到近凝胶甘油事件(破损)的严重影响,无罪释放催化活官能胞均亚辛。佛波酯、离子霉可抑制、内毒可抑制、白细胞内介可抑制-1β或水肿表征α可诱因该更进一步。破损是由夹杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,水肿表征-α变为蛋白;三幅3)抑制,ADAM17-敲除细胞内里,ACE2破损减少。此均,钙调亚辛联结肽链在ACE2的胞质前端被鉴别,钙调亚辛的减缓增高ACE2胞均亚辛向养成上清液的无罪释放(破损)。尽管因为周而复始ACE2和残留的胞内亚辛的关配体作用由此可知未具体,因为ACE2胞均亚辛破损的生物体关配体作用无论如何断实有,但破损却是与流感标准型胃炎-CoV细胞内的转入和镜像有关,并且ADAM17减缓剂可在体均减缓流感标准型胃炎-CoV的镜像。
参考历史文献:
10.1007/s11427-020-1637-5?slug=abstract
(20)30183-5/fulltext
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