综述:ACE2的主要功能以及在新型大肠杆菌中作用

2022-02-07 08:48 来源:中山男科医院

微血管关系紧张可抑制转换复合物(ACE) 2是羧复合物复合物ACE的相异一物,羧复合物复合物生已成微血管关系紧张可抑制II,这是肝可抑制-微血管关系紧张可抑制系统(RAS)的主要活全部都是站性复合物。在2000年生化ACE2之后,迄今为止不太可能阐述了三种主要的ACE2整体功能。

首先,ACE2不太可能已成为RAS的一个关键时刻负抑制变异,可均衡ACE的多种整体功能。通过抗病毒微血管关系紧张可抑制II,ACE2在心微血管系统和许多其他器官中都结果显示显现出确保功用。

第二种ACE2被鉴就其为引起SARS病毒全部都是站性也是此次2019取而代之病毒全部都是站性的整体蛋白,而在SARS中都,ACE2的调高在病毒细菌感染后严重肝衰竭的肝癌前提中都起着不可忽视功用,关于取而代之病毒全部都是站性经由ACE2的研究已成果手抄本方知前述链接。

第三,ACE2及其相异一物Collectrin可可选择与输送肽相结合,并在脾脏和肝道对的转换成中都发挥不可忽视功用。

1.介绍

肝可抑制-微血管关系紧张可抑制系统(RAS)在依靠腹水参量以及哺乳动一物体内消化道和盐均衡全部都是面全部都是站性起着关键功用。RAS的异常介导与心微血管和脾脏病症如心血管病症、冠心病和心绞痛的肝癌前提有关。肝可抑制作为赖氨酸,可接合微血管关系紧张可抑制原造成了微血管关系紧张可抑制I。微血管关系紧张可抑制转换复合物(ACE)是接合微血管关系紧张可抑制I造成了微血管关系紧张可抑制II的关键赖氨酸,微血管关系紧张可抑制II(Ang II)是RAS的关键抑制变异,并可通过两个G肽胺蛋白,微血管关系紧张可抑制II蛋白1M-蛋白(AT1R)和微血管关系紧张可抑制II蛋白2M-蛋白(AT2R)发挥生一物学整体功能。尽管存在其他Ang II生已成复合物(如组织赖氨酸和糜赖氨酸),但通常认为ACE是抑制RAS中都Ang II造成了的关键复合物,也确实是唯一合理的复合物。

2000年,辨认显现出了ACE的同系一物微血管关系紧张可抑制转换复合物2(ACE2)。随后的证据引述,ACE2通过将Ang II降解为微血管关系紧张可抑制1–7,对介导的肝可抑制-微血管关系紧张可抑制系统进行负抑制。一些研究已成果支持微血管关系紧张可抑制1–7的诬蔑抑制功用,这一功用是通过下降多数AT1蛋白酪氨酸的功用,值得注意是在微血管收缩和细锥体时会增殖全部都是面全部都是站性。因此,微血管关系紧张可抑制1–7由于其在心微血管系统中都的需要功用,是RAS系统的关键组已成部分。除了带有造成了微血管关系紧张可抑制-(1–7)能力之另有,ACE2是一种多整体功能复合物,其需要敏感度还确实是其功用于其他微血管活全部都是站性复合物的能力的结果。

随后,ACE2作为复合物复合物之另有的功用逐渐得到了阐明。值得注意是,在2003年后,ACE2已被鉴就其为传染病(SARS)病毒全部都是站性细菌感染的一种需要蛋白,但也是抵抗传染病致死全部都是站性肝衰竭的一种确保全部都是站性分子会。有意思的是,ACE2的传染病病毒全部都是站性蛋白整体功能与其对Ang II降解的乙烯活全部都是站性在前提上并就其联,而ACE2酪氨酸的Ang II降解对于肝确保免所受传染病M-心肌梗塞肝癌前提的并不需要影响始终很不可忽视。换句话说,SARS可选择了带有作为肝确保功用的ACE2作为蛋白,让针对ACE2的抗病毒病患(也就是上一次的假设)进退两难。

此另有,ACE2及其相异一物Collectrin已被鉴就其为血管壁表面会强调中都全部都是站性输送肽所需的需要分子会。Collectrin也确实在胰岛β细锥体时会胰岛可抑制分泌和/或胰岛细锥体时会生长中都发挥功用。

2.ACE家族分子会

ACE以前在1956年被分离显现出来时被称为“心血管病症转化复合物(hypertensin-converting enzyme)”。人类所ACEDNA座落17号染色体上,编码一种180kDa肽,带有两个相异复合一物。每个复合一物都有一个活跃的锑相结合普序,His-Glu-X-X-His(HEXH普序),这种普序存在于许复合物中都。ACE是一种IM-跨膜赖氨酸,通过单个磺酸两端跨膜区锚就其在质膜上。在人类所中都,不太可能阐述两种并不相同的ACE同工复合物,一种是在肝内皮表面会和肝、肝、消化道和脉络丛的刷状缘膜上辨认显现出的多样化的体细锥体时会方式,另一种是非常少在阴茎中都辨认显现出的ACE生发方式。这两种ACE免疫球肽都是膜包肽,在细锥体时会表面会,它们作为丝氨酸复合物分解诬蔑应器复合物。ACE可以从细锥体时会表面会硫化,从而充当可溶全部都是站性复合物。然而,可溶全部都是站性ACE的生一物学涵义仍不确实。

上图1.ACE,ACE2和Collectrin的另有延在结构上

每种肽都是带有回波复合物的IM-建构肽,用灰色暗示,而跨膜复合一物则用灰色暗示。锑相结合普序(HEMGH)在ACE中都重复两次,在ACE2中都重复一次,并且座落黄色框内暗示的相异范围内。ACE2和Collectrin密切关系的相异区另有延以绿色暗示。进制指的是每种人类所肽质中都的数。

ACE2由805个组已成,是带有单一锥体另有乙烯复合一物的IM-跨膜赖氨酸。人类所ACE2DNA不太可能被生化并被聚焦到X染色体上。像ACE一样,ACE2有两个复合一物:氨普两端乙烯复合一物和磺酸两端复合一物。乙烯复合一物有一个活全部都是站性亚普--锑金属中复合物复合物复合一物--并且与ACE的氨普复合一物结果显示显现出41.8%的序列一致全部都是站性。ACE2的磺酸两端复合一物与Collectrin有48%的序列一致全部都是站性,Collectrin是一种非乙烯肽,值得注意被假定在脾脏的日后转换成、胰脏β细锥体时会增殖,以及确实胰岛可抑制锥体吐等全部都是面全部都是站性带有关键功用。

3.ACE2整体功能

晚期研究已成果掩蔽到ACE2主要在脾脏、脾脏和阴茎中都聚焦,在其他多种组织中都低低水平强调,相比较是结肝和肝,而后来的研究已成果也引述ACE2在脾脏和肝等其他器官中都也带有不可忽视功用。在脾脏中都,ACE2在内皮细锥体时会和心肌细锥体时会中都强调。在脾脏中都,ACE2产自于棒状血管壁的管腔表面会;在阴茎中都,强调于阴茎间质细锥体时会。ACE2通常聚焦于血管壁的腔面,这与ACE相诬蔑,ACE似乎均匀产自在电磁辐射细锥体时会的顶膜和普底另有侧膜密切关系。而当SARS病毒全部都是站性通过强调ACE2的细锥体时会腔面进行细菌感染时,其细菌感染效力提高10倍。

3.1 ACE2的复合物复合物整体功能

ACE和ACE2都属于金属中赖氨酸的M2家族,其活全部都是站性亚普另有延暴露于细锥体时会另有表面会,促进诬蔑应器复合物的降解。ACE和ACE2都通过利用锑乙烯诬蔑应,锑与活全部都是站性亚普内保守的甘氨酸已成键,促进水分子会对底一物负离子键的亲核攻击,形已成非吡咯相结合的。除了两个甘氨酸(座落HEXXH普序内),还有一个谷氨酸位点参与锑离子的已成键,座落ACE和ACE2中都HEXXH普序的23个的两端。与抗病毒(MLN4760)相结合的ACE2相比,天然ACE2的在结构上系统性揭示了一个大的“铰链平直”运动,其中都复合物复合物复合一物的乙烯亚复合一物I和II表现显现出从全部都是站到封闭的转变。这种运动是由抗病毒的相结合引起的,并为乙烯重取而代之聚焦关键位点。

上图2. ACE2在肝可抑制-微血管关系紧张可抑制系统中都的功用示意上图

微血管关系紧张可抑制I(Ang I; DRVYIHPFHL)充当ACE(一种二复合物普羧复合物复合物)的底一物,并被转化为微血管关系紧张可抑制II(Ang II; DRVYIHPF),这是经典RAS的主要活全部都是站性复合物。 ACE2乙烯并灭活微血管关系紧张可抑制II,并造成了微血管收缩复合物微血管关系紧张可抑制1-7(Ang 1-7; DRVYIHPF),该复合物与Mas蛋白相结合和/或降解为非活全部都是站性复合物。 红色箭头引导ACE硫化亚普; 蓝色箭头结果显示ACE2硫化亚普。应当引述,ACE2是一种非特异全部都是站性赖氨酸,可以硫化多种其他底一物,例如Apelin。

尽管有近似于之处,ACE和ACE2的整体功能并不相同;ACE从其底一物(二复合物普复合物复合物,DPP)中都囚禁一个氧端二复合物,而ACE2则接合一个(单羧复合物复合物)。ACE2乙烯可在加氧复合物和疏水或碱全部都是站性氧两端位点密切关系优先分解的底一物的复合物。当AngI由ACE转化已成值得注意微血管收缩剂AngII时,ACE2可硫化Ang I,造成了推论为无活全部都是站性的微血管关系紧张可抑制1-9复合物,然后可以通过ACE或其他复合物复合物转化为微血管收缩复合物Ang1-7。另另有,ACE2可并不需要降解Ang II造成了微血管关系紧张可抑制1–7,其高效率高于将Ang I转化为微血管关系紧张可抑制1–9。ACE2晶体在结构上的分辨率结果显示,这些底一物特异全部都是站性差异是由于其时会-273与底一物的氧两端形已成盐桥(Salt-bridger),引发ACE2中都相结合囊较小,而在ACE中都,该位点被较小的谷氨酰胺位点取代。虽然有可知的形已成Ang 1-7的复合物,例如奈贝特林(neprilysin)、脯氨酰内复合物复合物24.26和thimet毋复合物复合物,但ACE2的鉴就其必要性支持了Ang 1-7的生一物学涵义。这种复合物已被假定与G肽胺蛋白Mas相互功用,酪氨酸其微血管确保功用。ACE2还功用于复合物Apelin-13和Apelin-36的氧两端,并在体另有以高乙烯高效率从其中都接合显现出。Apelin合已成首先为77个前激可抑制,后加工已成36个复合物的apelin-36;必要性肽分解接合造成了Apelin-13。Apelin-13系统给药促进家兔和动物模M-低腹水。有意思的是,Apelin-13 (F13A)的氧两端位点的省略保住了其电感功用,并必要性拮抗野生M-Apelin-13的功用,推论ACE2在Apelin复合物降解中都带有功用。

ACE分解Ang I需要钾离子参与。同样,ACE2活全部都是站性也所受钾离子的抑制。然而,钾离子存在可减小ACE2对Ang I的分解,但其会了AngII的硫化。有人提显现出氯化一物相结合时会引起活全部都是站性亚普构象的细微变化,这种变化时会促进或所受阻底一物相结合。钾离子减小至超过100毫摩尔,虽然仍所受制于人血中都生理诬蔑应浓度,但已可减小ACE2对Ang I的接合,减少了ACE2对AngII的接合,。这将带有减小微血管收缩全部都是站性的Ang II在脾脏中都局部浓度的功用,此部位微血管收缩全部都是站性的Ang II和ACE2都有高低水平的强调,且细锥体时会另有钾离子低水平波动相当大。

3.2 .ACE2乙烯活全部都是站性的抗病毒和活化剂

各种ACE抗病毒,如卡托贝特和赖诺贝特不并不需要影响ACE2的活全部都是站性,而ACE2活全部都是站性可被二复合物Pro-Phe其会,并且据此不太可能开发了特就其的ACE2抗病毒,例如复合物类似一物DX600和MLN 4760 ((S,S)-2-[1-磺酸-2-[3- (3,5-二氯苯普)-3H-咪唑4-普]-乙胺普]-4-苯普戊酸)。MLN 4760是第一个普于Ang I的氧端二复合物(His-Leu)合理内部设计的ACE2抗病毒,带有较高的效价(Ki=0.44 nM)和特异全部都是站性。ACE2对ACE的诬蔑抑制轴促使研究已成果人员考虑ACE2对动一物模M-心微血管病症的确实并不需要影响。通过DNA病患或重组肽进行ACE2病患确实提升了心血管病症、动脉粥样硬化和脾脏病症。普于电子产品构象的药一物筛选确就其了两种ACE2介导剂化合一物(xanthenone和resorcinolnaphthalein),可可选择中都度增强ACE2活全部都是站性。然而,尚为不确实这些化合一物的特异全部都是站性。

3.3 ACE2的复合物复合物非依赖全部都是站性整体功能

尽管ACE2作为复合物复合物乙烯Ang II硫化,但值得注意的研究已成果引述ACE2的跨膜区也带有生一物学整体功能。2003年,传染病疫情威胁到世界,ACE2被鉴就其为致病病原体传染病病毒全部都是站性的整体功能蛋白。强调ACE2非乙烯活全部都是站性突变的细锥体时会始终准许传染病病毒细菌感染,这引述ACE2的复合物复合物功用对于传染病病毒离开寄生物细锥体时会不是需要的。与生一物学结果相一致,在结构上系统性引述,传染病病毒全部都是站性Spike肽碰触ACE2乙烯复合一物的亚复合一物I的顶端,但不并不需要影响亚复合一物II,也不封闭复合物复合物活全部都是站性亚普。当传染病M-心肌梗塞病毒全部都是站性与ACE2连接时,ACE2的另有复合一物被硫化,而跨膜复合一物被内在化,使病毒胶体-寄生物细锥体时会必要性糅合。因此,尽管详细的前提仍不确实,但ACE2的跨膜区与传染病病毒全部都是站性-蛋白复合一物在传染病病毒全部都是站性细菌感染中都从细锥体时会膜到细锥体时会质的输送有关。

上图3. ACE2的中文后省略; 内化和裂开

SARS病毒全部都是站性(SARS-CoV)以Clathrin肽依赖全部都是站性方式与ACE2相结合并内在化,以使其离开细锥体时会。 膜糅合是通过赖氨酸(例如胰赖氨酸或furin赖氨酸)Spike酪氨酸介导,病毒RNA被囚禁到细锥体时会质中都,从而引发SARS细菌感染。 跨膜赖氨酸(ADAM17)接合ACE2的细锥体时会另有近膜区另有延,将乙烯活全部都是站性的锥体另有另有延囚禁到细锥体时会另有环境中都。 尚为不确实这种ACE2硫化是否有助SARS肝癌。

上图4. ACE2与B0AT1输送肽的相互功用

ACE2与B0AT1输送肽(SLC6A19)相互功用,这是肝道血管壁中都该输送肽的电磁辐射表面会强调所需要的。 尚为不确实ACE2的接合是否有助为B0AT1提供中都全部都是站性。

家兔脾脏分离的CollectrinDNA在日后生收集管中都的强调系统性。Collectrin与ACE2的氧两端有47.8%的同一全部都是站性;然而,与ACE2并不相同,Collectrin缺乏活全部都是站性羧复合物复合物乙烯复合一物(上图1)。初次简报日志了Collectrin聚焦在集合管血管壁的细锥体时会质中都,但必要性的研究已成果引述Collectrin主要聚焦在后端棒状血管壁的刷状缘(管腔侧)。通过对动物模M-的DNA聚焦研究已成果,无意间辨认显现出Collectrin是中都全部都是站性输送肽的不可忽视抑制变异。Collectrin敲除动物模M-的尿液中都显现出现过量的中都全部都是站性(酪氨酸和苯丙氨酸)。生化研究已成果引述,Collectrin与B0AT1中都全部都是站性输送肽相结合,并对这些输送肽在肝后端小管日后转换成所需的细锥体时会表面会的正确强调起关键功用。尽管在结构上近似于,ACE2并不与脾脏中都的输送肽相结合,而是与肝道中都的输送肽相结合,在肝道中都ACE2高度强调,被转换成。而ACE2的这一整体功能与其复合物复合物活全部都是站性就其,其复合物复合物活全部都是站性不是与输送肽配对所需要。

上图1.ACE,ACE2和Collectrin的另有延在结构上

每种肽都是带有回波复合物的IM-建构肽,用灰色暗示,而跨膜复合一物则用灰色暗示。锑相结合普序(HEMGH)在ACE中都重复两次,在ACE2中都重复一次,并且座落黄色框内暗示的相异范围内。ACE2和Collectrin密切关系的相异区另有延以绿色暗示。进制指的是每种人类所肽质中都的数。

4.ACE2强调的抑制

4.1 .ACE2的转录调控

ACE2以前是适用人类所衰竭全部都是站性膀胱的cDNA文库生化的,而ACE2 mRNA低水平的强调则根据生理诬蔑应和病理条件而动态变化。目前越来越多的证据引述,ACE抗病毒或AT1蛋白阻滞剂对RAS的其会功用时会挂钩ACE2mRNA的强调。其会盐皮质激可抑制(或醛固酮)确实通过其会氧化应激而减小了巨噬细锥体时会中都的ACE2 mRNA。还包括Ang II、细锥体时会变异和NF-κB在内的炎症回波确实时会其会ACE2转录。干扰可抑制-γ和粒细锥体时会生长变异-4调高血管壁中都ACE2DNA的强调。因此,炎症回波,还包括Ang II、细锥体时会变异和核变异κB,均确实其会ACE2转录。

Ace2敲除动物模M-脾脏缺氧其会DNA的挂钩。组织局部缺氧减小了人和家兔冠心病中都ACE2的强调但在家兔模M-研究已成果中都,无法掩蔽到冠心病中都ACE2DNA低水平的变化。ACE2过分强调其会脾脏已成纤维细锥体时会缺氧其会的胶原生已成。在缺氧的肝平滑肌细锥体时会中都,缺氧晚期的ACE2DNA低水平升高,HIF(缺氧其会变异)-1α积攒后的后期下降至接近两条线低水平。因此,低氧条件下ACE2强调的调控始终难于明确,确实是环境或细锥体时会/器官依赖全部都是站性的。全部都是环己烷维甲酸也结果显示显现出能提高自发全部都是站性心血管病症家兔的ACE2DNA低水平。肝细锥体时会核变异1β (HNF-1β,TCF2)学内分泌的都必要大致了解,是一种组织特异全部都是站性转录变异,其在人类所中都的突变确实时会引发肝囊肿、生殖器畸形、胰脏萎缩和MODY5。在细锥体时会系中都,ACE2被鉴就其为HNF-1β的并不需要靶DNA,并非HNF-1α (TCF1),并且在ACE2启动子区有多个HNF-1β相结合亚普。ACE2相异一物Collectrin座落靠近X染色体上的ACE2亚普,也是HNF-1转录变异的靶DNA,还包括胰脏β细锥体时会中都的HNF-1α和肝血管壁中都的HNF-1β。因此,我们可以推论ACE2和CollectrinDNA的强调是由HNF-1转录变异协作抑制的。

4.2 .ACE2裂开和内化

ACE2被鉴就其为传染病病毒全部都是站性蛋白,据华盛顿邮报,ACE2作为完整分子会和/或其跨膜区在细菌感染时与传染病病毒铝制两兄弟被内化,此内吞功用对病毒细菌感染至关不可忽视。即使重组SARS表面会配体 Spike肽与ACE2相互功用时,内化也能发生。不太可能有人提显现出两种简而言之,即Clathrin肽依赖全部都是站性和非依赖全部都是站性传染病M-心肌梗塞病毒全部都是站性离开靶细锥体时会简而言之。然而,ACE2细锥体时会质背的功用是有争议的;例如在另一项研究已成果中都,ACE2细锥体时会质背的有缺陷并不并不需要影响传染病M-心肌梗塞-CoV的离开,但它时会西移动这一过程。与ACE近似于,ACE2可所受到近膜硫化事件(裂开)的并不需要影响,囚禁乙烯活全部都是站性锥体另有复合一物。佛波酯、离子霉可抑制、内毒可抑制、粒细锥体时会生长变异-1β或显现出血变异α可诱因该过程。裂开是由混杂的“sheddase”,ADAM17(或TACE,显现出血变异-α转化复合物;上图3)酪氨酸,ADAM17-敲除细锥体时会中都,ACE2裂开减少。此另有,钙调肽相结合亚普在ACE2的锥体质背部被鉴就其,钙调肽的其会减小ACE2锥体另有复合一物向养成上清液的囚禁(裂开)。尽管因为诬蔑应器ACE2和残留的锥体内复合一物的功用尚为未确就其,因为ACE2锥体另有复合一物裂开的生理诬蔑应功用始终难于确就其,但裂开似乎与传染病M-心肌梗塞-CoV细锥体时会的离开和复制有关,并且ADAM17抗病毒可在体另有其会传染病M-心肌梗塞-CoV的复制。

参考手抄本:

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

(20)30183-5/fulltext

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