Ангиотензинпревращающий фермент 2

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ангиотензинпревращающий фермент 2
Protein ACE2 PDB 1r42.png
Доступные структуры
PDBПоиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Символы ACE2, ACEH, angiotensin I converting enzyme 2
Внешние IDs OMIM: 300335 MGI: 1917258 HomoloGene: 41448 GeneCards: 59272
Профиль экспрессии РНК
PBB GE ACE2 219962 at fs.png

PBB GE ACE2 222257 s at fs.png
Больше информации
Ортологи
Виды Человек Мышь
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (мРНК)

NM_021804
NM_001371415

NM_001130513
NM_027286

RefSeq (белок)

NP_068576
NP_001358344

NP_001123985
NP_081562

Локус (UCSC) Chr X: 15.56 – 15.6 Mb Chr X: 164.14 – 164.19 Mb
Поиск PubMed [2] [3]
Править (человек)Править (мышь)

Ангиотензинпревращающий фермент 2 (АПФ2, ACE2; КФ:3.4.17.23)[1] — мембранный белок, экзопептидаза, катализирующая превращение ангиотензина I в ангиотензин 1-9[2] и ангиотензина II в ангиотензин 1-7[3][4].

АПФ2 человека является рецептором и точкой входа в клетку некоторых коронавирусов[1][5].

Структура[править | править код]

Ангиотензин-превращающий фермент 2 представляет собой цинксодержащий металлофермент. Он состоит из 805 аминокислот, молекулярная масса 92,5 кДа. Содержит 7 участков N-гликозилирования. Секретируемая форма образуется за счёт протеолитическиого расщепления протеазой ADAM17, а также сериновыми протеазами TMPRSS2, TMPRSS11D и HPN/TMPRSS1[6].

Каталитическая активность[править | править код]

АПФ2 катализирует следующую реакцию:

Тканевая экспрессия[править | править код]

АПФ2 экспрессируется в большинстве тканей. Главным образом белок находится на мембранах пневмоцитов II типа, энтероцитов тонкого кишечника, эндотелиальных клеток артерий и вен, а также гладкомышечных клеток в большинстве органов. Кроме этого, мРНК для АПФ2 обнаружена в клетках коры головного мозга, полосатого тела, гипоталамуса и ствола головного мозга[7]. Наличие АПФ2 на нейронах головного мозга и глии делает эти клетки чувствительными к инфицированию вирусом SARS-CoV-2, что может приводить к потере обоняния и развитию неврологического дефицита, наблюдаемых при заболевании COVID-19[8]. Потеря обоняния и потеря вкуса наблюдается у многих больных COVID-19 и рассматривается как особенность симптоматики заболевания[9]. Академия отоларингологии США считает эти нарушения важными симптомами COVID-19[10].

Функции[править | править код]

АПФ2 — карбоксипептидаза, конвертирующая ангиотензин I в ангиотензин 1-9, нонапептид с неизвестной функцией, и ангиотензин II в ангиотензин 1-7, обладающий вазодилаторной активностью[2][11][12]. С высокой эффективностью может гидролизовать апелин-13 и динорфин-13[12]. За счёт конвертации ангиотензина II может играть важную роль в сердечной функции[2][11]. Участвует в транспорте аминокислот, взаимодействуя с транспортёром SL6A19 в кишечнике и регулируя его перенос, экспрессию на поверхности клеток и его каталитическую активность[13][14].

В патологии[править | править код]

Обнаружено, что АПФ2 имеет сродство к S-гликопротеинам некоторых коронавирусов, включая вирусы SARS-CoV[15] и SARS-CoV-2[16][17][18], и является, таким образом, точкой проникновения вируса в клетку. Более того предполагается, что инфекция SARS-CoV-2 может, подавляя АПФ2, приводить к токсическому избыточному накоплению ангиотензина II и брадикинина[19], что вызывает острый респираторный дистресс-синдром, отёк лёгких и миокардит[20][21].

Рекомбинантный АПФ2[править | править код]

Создан человеческий рекомбинантный растворимый ангиотензинпревращающий фермент 2 (hrsACE2), который под названием APN01 уже проходит вторую фазу клинических испытаний на способность лечить от пневмонии, вызванной SARS-CoV-2. Предполагается что APN01, имитируя человеческий АПФ2, позволяет двояко противодействовать болезни. Во-первых, вирус связывается с растворимым АПФ2 / APN01 вместо АПФ2 на клеточной поверхности, что означает, что вирус больше не может заразить клетки. Во-вторых, APN01, действуя как АПФ2, уменьшает вредные воспалительные реакции в лёгких и других органах и защищает их от повреждения[22][23]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Gene: ACE2, angiotensin I converting enzyme 2. National Center for Biotechnology Information (NCBI). U.S. National Library of Medicine (28 февраля 2020).
  2. 1 2 3 Donoghue M., Hsieh F., Baronas E., Godbout K., Gosselin M., Stagliano N et al. A novel angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase (ACE2) converts angiotensin I to angiotensin 1-9 (англ.) // Circ Res (англ.) : journal. — 2000. — Vol. 87, no. 5. — P. E1—9. — doi:10.1161/01.res.87.5.e1. — PMID 10969042.
  3. Keidar S., Kaplan M., Gamliel-Lazarovich A. ACE2 of the heart: From angiotensin I to angiotensin (1-7) (англ.) // Cardiovascular Research (англ.) : journal. — 2007. — February (vol. 73, no. 3). — P. 463—469. — doi:10.1016/j.cardiores.2006.09.006. — PMID 17049503.
  4. Wang W., McKinnie S. M., Farhan M., Paul M., McDonald T., McLean B., Llorens-Cortes C., Hazra S., Murray A. G., Vederas J. C., Oudit G. Y. Angiotensin Converting Enzyme 2 Metabolizes and Partially Inactivates Pyrapelin-13 and Apelin-17: Physiological Effects in the Cardiovascular System (англ.) // Hypertension : journal. — 2016. — May (vol. 68). — P. 365—377. — doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.115.06892. — PMID 27217402.
  5. Kasmi Y., Khataby K., Souiri A. Coronaviridae: 100,000 Years of Emergence and Reemergence // Emerging and Reemerging Viral Pathogens / Ennaji M. M.. — Elsevier, 2019. — Т. Volume 1: Fundamental and Basic Virology Aspects of Human, Animal and Plant Pathogens. — С. 135. — ISBN 978-0-12-819400-3.
  6. Lambert D. W., Yarski M., Warner F. J., Thornhill P., Parkin E. T., Smith AI et al. Tumor necrosis factor-alpha convertase (ADAM17) mediates regulated ectodomain shedding of the severe-acute respiratory syndrome-coronavirus (SARS-CoV) receptor, angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2) (англ.) // J Biol Chem : journal. — 2005. — Vol. 280, no. 34. — P. 30113—30119. — doi:10.1074/jbc.M505111200. — PMID 15983030.
  7. Kabbani, Nadine; Olds, James L. Does COVID19 infect the brain? If so, smokers might be at a higher risk (англ.) // Molecular Pharmacology (англ.) : journal. — 2020. — 1 April (vol. 97, no. 5). — P. 351—353. — doi:10.1124/molpharm.120.000014. — PMID 32238438.
  8. Baig AM. Neurological manifestations in COVID-19 caused by SARS-CoV-2. CNS Neurosci Ther. 2020;26(5):499–501. doi:10.1111/cns.13372
  9. Baig AM, Khaleeq A, Ali U, Syeda H. Evidence of the COVID-19 Virus Targeting the CNS: Tissue Distribution, Host-Virus Interaction, and Proposed Neurotropic Mechanisms. ACS Chem Neurosci. 2020;11(7):995–998. doi:10.1021/acschemneuro.0c00122
  10. Coronavirus Disease 2019: Resources | American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery. Entnet.org. Дата обращения 4 мая 2020.
  11. 1 2 Tipnis S. R., Hooper N. M., Hyde R., Karran E., Christie G., Turner A. J. A human homolog of angiotensin-converting enzyme. Cloning and functional expression as a captopril-insensitive carboxypeptidase (англ.) // J Biol Chem : journal. — 2000. — Vol. 275, no. 43. — P. 33238—33243. — doi:10.1074/jbc.M002615200. — PMID 10924499.
  12. 1 2 Vickers C., Hales P., Kaushik V., Dick L., Gavin J., Tang J et al. Hydrolysis of biological peptides by human angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase (англ.) // J Biol Chem : journal. — 2002. — Vol. 277, no. 17. — P. 14838—14843. — doi:10.1074/jbc.M200581200. — PMID 11815627.
  13. Kowalczuk S., Bröer A., Tietze N., Vanslambrouck J. M., Rasko J. E., Bröer S. A protein complex in the brush-border membrane explains a Hartnup disorder allele (англ.) // The FASEB Journal (англ.) : journal. — Federation of American Societies for Experimental Biology (англ.), 2008. — Vol. 22, no. 8. — P. 2880—2887. — doi:10.1096/fj.08-107300. — PMID 18424768.
  14. Camargo S. M., Singer D., Makrides V., Huggel K., Pos K. M., Wagner CA et al. Tissue-specific amino acid transporter partners ACE2 and collectrin differentially interact with hartnup mutations (англ.) // Gastroenterology : journal. — 2009. — Vol. 136, no. 3. — P. 872—882. — doi:10.1053/j.gastro.2008.10.055. — PMID 19185582.
  15. Kuba K., Imai Y., Rao S., Gao H., Guo F., Guan B., Huan Y., Yang P., Zhang Y., Deng W., Bao L., Zhang B., Liu G., Wang Z., Chappell M., Liu Y., Zheng D., Leibbrandt A., Wada T., Slutsky A. S., Liu D., Qin C., Jiang C., Penninger J. M. A crucial role of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) in SARS coronavirus-induced lung injury (англ.) // Nature Medicine : journal. — 2005. — August (vol. 11, no. 8). — P. 875—879. — doi:10.1038/nm1267. — PMID 16007097.
  16. Letko, Michael; Munster, Vincent. Functional assessment of cell entry and receptor usage for lineage B β-coronaviruses, including 2019-nCoV (англ.) // bioRxiv : journal. — 2020. — 22 January. — P. 2020.01.22.915660. — doi:10.1101/2020.01.22.915660.
  17. Gralinski, Lisa E.; Menachery, Vineet D. Return of the Coronavirus: 2019-nCoV // Viruses. — 2020. — Т. 12, № 2. — С. 135. — doi:10.3390/v12020135.
  18. Ou X., Liu Y., Lei X., Li P., Mi D., Ren L. et al. Characterization of spike glycoprotein of SARS-CoV-2 on virus entry and its immune cross-reactivity with SARS-CoV (англ.) // Nature Communications (англ.) : journal. — Nature Publishing Group, 2020. — Vol. 11, no. 1. — P. 1620. — doi:10.1038/s41467-020-15562-9. — PMID 32221306.
  19. van de Veerdonk, F.; Netea, M.G.; van Deuren, M.; van der Meer, J.W.; de Mast, Q.; Bruggemann, R.J.; van der Hoeven, H. Kinins and Cytokines in COVID-19: A Comprehensive Pathophysiological Approach. Preprints 2020, 2020040023 (doi: 10.20944/preprints202004.0023.v1).[1] (англ.)
  20. Hanff, T. C., Harhay, M. O., Brown, T. S., Cohen, J. B., & Mohareb, A. M. (2020). Is There an Association Between COVID-19 Mortality and the Renin-Angiotensin System—a Call for Epidemiologic Investigations. Clinical Infectious Diseases. PMID 32215613 doi:10.1093/cid/ciaa329
  21. Cheng, H., Wang, Y., & Wang, G. Q. (2020). Organ‐protective Effect of Angiotensin‐converting Enzyme 2 and its Effect on the Prognosis of COVID‐19. Journal of Medical Virology. PMID 32221983 doi:10.1002/jmv.25785
  22. Phase 2 Clinical Trial of APN01 for Treatment of COVID-19 Inititated
  23. APN01 treatment of COVID-19

Литература[править | править код]