آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
ACE2
Protein ACE2 PDB 1r42.png
ساختارهای موجود
PDBHuman UniProt search: PDBe RCSB
معین‌کننده‌ها
AliasesACE2, ACEH, angiotensin I converting enzyme 2
شناسه‌های بیرونیOMIM: 300335 HomoloGene: 41448 GeneCards: ACE2
Gene location (Human)
X chromosome (human)
Chr.X chromosome (human)[۱]
X chromosome (human)
Genomic location for ACE2
Genomic location for ACE2
BandXp22.2Start15,561,033 bp[۱]
End15,602,148 bp[۱]
RNA expression pattern
PBB GE ACE2 219962 at fs.png

PBB GE ACE2 222257 s at fs.png
More reference expression data
هم‌ساخت‌شناسی
گونه‌هاانسانموش
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

NM_001371415 NM_021804، NM_001371415

n/a

RefSeq (پروتئین)

NP_001358344 NP_068576، NP_001358344

n/a

موقعیت (UCSC)Chr X: 15.56 – 15.6 Mbn/a
جستجوی PubMed[۲]n/a
ویکی‌داده
مشاهده/ویرایش Human

آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین (به انگلیسی: Angiotensin-converting enzyme 2) یا به اختصار ACE2،[۳] یک آنزیم است که به سطح بیرونی (غشاء خارجی) سلول‌های ریه‌ها، رگ‌های خونی، قلب، کلیه‌ها و روده متصل می‌شود.[۴][۵] این آنزیم از طریقِ تجزیه و تبدیلِ «آنژیوتانسین ۲» (یک پپتید تنگ‌کنندهٔ رگ‌ها) به مادهٔ «آنژیوتانسین ۷–۱» (یک گشادکنندهٔ رگ)، موجب کاهش فشار خون می‌گردد.[۶][۷][۸] آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین، نقطهٔ ورود برخی از انواع کروناویروس‌ها به سلول بدن است. نوع انسانی این آنزیم را به اختصار hACE2 می‌نامند.

عملکرد ACE2، متضاد و نقطهٔ مقابلِ آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACE) است و چون سبب کاهش آنژیوتانسین ۲ و افزایش «آنژیوتانسین ۷–۱» می‌شود،[۹] یکی از درمان‌های نویدبخش برای بیماری قلبی-عروقی در آینده است.[۱۰][۱۱]

ساختار[ویرایش]

آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین، یک آنزیم فلزی حاوی روی است که بر سطح لایه درون‌رگی و سایر سلول‌ها یافت می‌شود.[۱۲] این پروتئین یک دومِـین M2 پپتیداز در ریشهٔ آمینی؛ و یک دومِـین کالکترین انتقال‌دهنده اسید آمینه کلیوی در ریشهٔ کربوکسیل خود دارد.[۱۲]

آنزیم ACE2 یک پروتئین تک-گذر غشاییِ نوع ۱ است و دومِـین فعال آن در سطح سلول‌های ریه و سایر بافت‌ها آشکار است.[۴] دومِـین خارج‌سلولی ACE2، توسط آنزیم دیگری به نام شداز (نوعی آنزیم تجزیه‌کننده) از دومِـین تراغشایی آن تجزیه و جدا شده، و پروتئین حاصله که محلول در آب است، به خون می‌ریزد و از طریق ادرار دفع می‌شود.[۱۳][۱۴]

آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین
شناساگرها
شمارهٔ EC ۳٫۴٫۱۷٫۲۳
پایگاه‌های داده
IntEnz نمایش IntEnz
BRENDA مدخل BRENDA
ExPASy نمایش NiceZyme
KEGG نمایش KEGG
MetaCyc گذرگاه سوخت‌وساز
PRIAM نمایه
ساختار PDB RCSB PDB PDBe PDBsum

مکان آنزیم در بدن[ویرایش]

آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین در بسیاری از نقاط بدن وجود دارد. این آنزیم بیشتر در غشایِ سلول‌های پوشانندهٔ کیسه‌های هوایی ریه‌ها، سلول‌های رودهٔ باریک، لایه درون‌رگی سیاهرگ‌ها ماهیچه‌های صاف سرخرگ‌ها در بیشتر احشاء داخلی بدن یافت می‌شود. بیانِ آران‌ای پیام‌رسان این آنزیم، در قشر مغز، جسم مخطط، هیپوتالاموس و ساقه مغز نیز مشاهده شده‌است.[۱۵]

عملکرد[ویرایش]

عملکرد ACE2، نقطهٔ مقابل و تعدیل‌کنندهٔ عمل آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACE) است. آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACE) «آنژیوتانسین ۱» را می‌شکافد و آنرا به «آنژیوتانسین ۲» تبدیل می‌نماید که تنگ‌کنندهٔ رگ‌هاست. آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین به نوبه خود، اسید آمینهٔ فنیل‌آلانین را از «آنژیوتانسین ۲» جدا می‌کند (Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe) و آنرا به «آنژیوتانسین (۷–۱)» تبدیل می‌کند که یک گشادکنندهٔ رگ‌هاست. (H-Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-OH).[۱۲] آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین همچنین قادر است چند نوع پپتید دیگر از جمله «دس-آرژنین ۹-برادی‌کینین»، آپلین، نئوروتنسین، داینورفین ای و گرلین را بشکند.[۱۲] از دیگر کارهای آنزیم ACE2، تنظیم عبور غشایی SLC6A19 است که نوعی انتقال‌دهنده اسید آمینه است و در بروز بیماری هارت ناپ نقش دارد.[۱۶]

نقطهٔ ورود کروناویروس[ویرایش]

آنزیم ACE2 یک پروتئین تراغشایی و نقطهٔ اصلی ورود برخی از انواع کروناویروس نظیر کروناویروس انسانی ان‌ال۶۳،[۳] SARS-CoV (عامل بیماری سارس)[۱۷][۱۸][۱۹] و SARS-CoV-2[۲۰] (عامل بیماری کووید ۱۹)[۲۱][۲۲][۲۳][۲۴] به سلول بدن میزبان است.

گمان می‌رود که کاهش سطح آنزیم ACE2 در سلول، در نبرد با این عفونت کمک‌کننده باشد. اما از طرفی دیگر، وجود آنزیم ACE2، با افزایش دادن سطح مادهٔ گشادکنندهٔ رگ «آنژیوتانسین ۷–۱»، سلول‌های ریوی را از آسیب ناشی از این ویروس، محافظت می‌کند.[۲۵] علاوه بر اینها، بر پایهٔ مطالعات انجام‌شده بر روی موش‌ها، تعامل خارهای روی ویروس با آنزیم ACE2، سبب می‌شود که سطح این آنزیم در سلول افت کند و آسیب وارده به ریه‌ها بیشتر شود.[۲۵][۲۶]

بازدارنده‌های آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACEIs) و داروهای مسدودکننده گیرنده آنژیوتانسین ۲ (ARBs) که برای درمان فشار خون بالا به‌کار می‌روند، در جوندگان سبب افزایش سطح آنزیم ACE2 می‌شود و شاید به همین دلیل، شدت عفونت کروناویروس تحت تأثیر قرار گیرد.[۲۷][۲۸] یک مرور سیستماتیک و فراتحلیل که در ۱۱ ژوئیهٔ ۲۰۱۲ منتشر شد، نشان داد که «استفاده از بازدارنده‌های آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACEIs) سبب کاهش قابل ملاحظهٔ ۳۴ درصدی خطرِ سینه‌پهلو در مقایسه با گروه کنترل می‌گردد». از این گذشته «درمان با داروهای بازدارندهٔ آنزیم مبدل آنژیوتانسین، خطر سینه‌پهلو را در بیمارانی که معرض خطر بیشتر برای این بیماری بودند، کاهش داد؛ همانند بیماران دچار سکتهٔ مغزی و نارسایی قلبی. مصرف این داروها، مرگ ناشی از سینه‌پهلو را نیز کاهش داد، گرچه این کاهش به اندازهٔ ابتلا به خود بیماری سینه‌پهلو نبود».[۲۹] در آوریل ۲۰۲۰ میلادی، در یک مطالعه بر روی بیماران بستری در استان هوبئی چین، مشخص شد که میزان مرگ و میر در بیماران دچار فشار خون بالا که بازدارنده‌های آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACEIs) و داروهای مسدودکننده گیرنده آنژیوتانسین ۲ (ARBs) مصرف می‌کنند، ۳٫۷٪ و در بیمارانی که چنین داروهایی دریافت نمی‌کنند، ۹٫۸٪ است و در نتیجه مصرف این داروها نه تنها خطرناک نیست، بلکه در مبارزه با کروناویروس، کمک‌کننده هم هست.[۳۰]

علیرغم فقدان شواهد قطعی و قابل اتکا، برخی پزشکان مصرف این داروها را در موارد کووید-۱۹ توصیه، و برخی دیگر آنها را منع می کنند.[۳۱] با این وجود، چندین انجمن حرفه‌ای پزشکی و سازمان نظارتی توصیه نموده‌اند که افراد مبتلا به فشار خون بالا، داروهای یادشده را قطع نکنند.[۳۲][۳۳][۳۴]

آنزیم ACE2 نوترکیب انسانی[ویرایش]

گمان می‌رود آنزیم ACE2 نوترکیب انسانی (rhACE2) درمان نوینی برای آسیب حاد تنفسی باشد و همودینامیک تنفسی، اشباع اکسیژن و «سندرم دیسترس حاد تنفسی» را در خوکچه‌ها نیز در مطالعه‌ای، ارتقا بخشید.[۳۵]

نیمه‌عمر rhACE2 در انسان در حدود ۱۰ ساعت است و شروع اثر آن ۳۰ دقیقه است و طول مدت اثرش نیز ۲۴ ساعت است.[۳۵]

چندین یافتهٔ علمی نشان داده rhACE2 ممکن است دارویی نویدبخش در کسانی باشد که بازدارنده‌های سیستم رنین-آنژیوتانسین را تحمل نمی‌کنند یا برخی از انواع بیماری، که سطح آنژیوتانسین ۲ در آنها بالا می‌رود.[۳۵]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ ۱٫۲ GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000130234 - Ensembl, May 2017
  2. "Human PubMed Reference:".
  3. ۳٫۰ ۳٫۱ "Gene: ACE2, angiotensin I converting enzyme 2". National Center for Biotechnology Information (NCBI). U.S. National Library of Medicine. 2020-02-28.
  4. ۴٫۰ ۴٫۱ Hamming I, Timens W, Bulthuis ML, Lely AT, Navis G, van Goor H (June 2004). "Tissue distribution of ACE2 protein, the functional receptor for SARS coronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis". The Journal of Pathology. 203 (2): 631–7. doi:10.1002/path.1570. PMID 15141377.
  5. Donoghue M, Hsieh F, Baronas E, Godbout K, Gosselin M, Stagliano N, Donovan M, Woolf B, Robison K, Jeyaseelan R, Breitbart RE, and Acton S (1 Sep 2000). "A Novel Angiotensin-Converting Enzyme–Related Carboxypeptidase (ACE2) Converts Angiotensin I to Angiotensin 1-9". Circulation Research. 87 (5): e1–e9. doi:10.1161/01.RES.87.5.e1. PMID 10969042.
  6. Keidar S, Kaplan M, Gamliel-Lazarovich A (February 2007). "ACE2 of the heart: From angiotensin I to angiotensin (1-7)". Cardiovascular Research. 73 (3): 463–9. doi:10.1016/j.cardiores.2006.09.006. PMID 17049503.
  7. Wang W, McKinnie SM, Farhan M, Paul M, McDonald T, McLean B, et al. (August 2016). "Angiotensin-Converting Enzyme 2 Metabolizes and Partially Inactivates Pyr-Apelin-13 and Apelin-17: Physiological Effects in the Cardiovascular System". Hypertension. 68 (2): 365–77. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.115.06892. PMID 27217402.
  8. Donoghue M, Hsieh F, Baronas E, Godbout K, Gosselin M, Stagliano N, et al. (September 2000). "A novel angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase (ACE2) converts angiotensin I to angiotensin 1–9". Circulation Research. 87 (5): E1–9. doi:10.1161/01.res.87.5.e1. PMID 10969042.
  9. Chamsi-Pasha MA, Shao Z, Tang WH (March 2014). "Angiotensin-converting enzyme 2 as a therapeutic target for heart failure". Current Heart Failure Reports. Springer Science and Business Media LLC. 11 (1): 58–63. doi:10.1007/s11897-013-0178-0. PMC 3944399. PMID 24293035. The discovery of ACE2 and its role in counteracting the effect of Ang-II through Ang(1-7) formation...An imbalance in ACE2/Ang-(1–7) and ACE/Ang-II axes is critical in the development of cardiovascular diseases. The central role of ACE2, therefore, appears to counter ACE activity by reducing Ang-II bioavailability and increasing Ang(1-7) formation...The use of RAS-modulating agents and molecules as novel therapeutic agents in hypertension and cardiovascular therapeutic research.
  10. Chamsi-Pasha MA, Shao Z, Tang WH (March 2014). "Angiotensin-converting enzyme 2 as a therapeutic target for heart failure". Current Heart Failure Reports. Springer Science and Business Media LLC. 11 (1): 58–63. doi:10.1007/s11897-013-0178-0. PMC 3944399. PMID 24293035. Studies with recombinant human ACE2 (rhACE2) have shown beneficial cardiac effects [18, 36]. rhACE2 has anti-fibrotic properties and can attenuate effect on systolic and diastolic dysfunction, presumably via Ang-II inhibition.
  11. Mascolo A, Urbanek K, De Angelis A, Sessa M, Scavone C, Berrino L, et al. (March 2020). "Angiotensin II and angiotensin 1-7: which is their role in atrial fibrillation?". Heart Failure Reviews. Springer Science and Business Media LLC. 25 (2): 367–380. doi:10.1007/s10741-019-09837-7. PMID 31375968. the possibility of using the A1-7 or ACE2 analogues, to enlarge current therapeutic options for AF, may represent an important field of research.
  12. ۱۲٫۰ ۱۲٫۱ ۱۲٫۲ ۱۲٫۳ Turner AJ (2015). "Chapter 25: ACE2 Cell Biology, Regulation, and Physiological Functions". In Unger T, Ulrike M, Steckelings UM, dos Santos RA. The Protective Arm of the Renin Angiotensin System (RAS): Functional Aspects and Therapeutic Implications. Academic Press. pp. 185–189. doi:10.1016/B978-0-12-801364-9.00025-0. ISBN 978-0-12-801364-9.
  13. Lambert DW, Yarski M, Warner FJ, Thornhill P, Parkin ET, Smith AI, et al. (August 2005). "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)". The Journal of Biological Chemistry. 280 (34): 30113–9. doi:10.1074/jbc.M505111200. PMID 15983030.
  14. Patel VB, Clarke N, Wang Z, Fan D, Parajuli N, Basu R, et al. (January 2014). "Angiotensin II induced proteolytic cleavage of myocardial ACE2 is mediated by TACE/ADAM-17: a positive feedback mechanism in the RAS". Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 66: 167–76. doi:10.1016/j.yjmcc.2013.11.017. PMID 24332999.
  15. Kabbani, Nadine; Olds, James L (1 April 2020). "Does COVID19 infect the brain? If so, smokers might be at a higher risk". Molecular Pharmacology: 1-7. doi:10.1124/molpharm.120.000014.
  16. Kuba K, Imai Y, Penninger JM (2013). "Multiple functions of angiotensin-converting enzyme 2 and its relevance in cardiovascular diseases". Circulation Journal : Official Journal of the Japanese Circulation Society. 77 (2): 301–8. doi:10.1253/circj.cj-12-1544. PMID 23328447.
  17. Fehr AR, Perlman S (2015). "Coronaviruses: an overview of their replication and pathogenesis". Methods in Molecular Biology. Springer New York. 1282: 1–23. doi:10.1007/978-1-4939-2438-7_1. ISBN 978-1-4939-2437-0. PMC 4369385. PMID 25720466. Many α-coronaviruses utilize aminopeptidase N (APN) as their receptor, SARS-CoV and HCoV-NL63 use angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) as their receptor, MHV enters through CEACAM1, and the recently identified MERS-CoV binds to dipeptidyl-peptidase 4 (DPP4) to gain entry into human cells (See Table 1 for a list of known CoV receptors).
  18. Li F (October 2013). "Receptor recognition and cross-species infections of SARS coronavirus". Antiviral Research. 100 (1): 246–54. doi:10.1016/j.antiviral.2013.08.014. PMC 3840050. PMID 23994189.
  19. Kuba K, Imai Y, Rao S, Gao H, Guo F, Guan B, et al. (August 2005). "A crucial role of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) in SARS coronavirus-induced lung injury". Nature Medicine. 11 (8): 875–9. doi:10.1038/nm1267. PMC 7095783 Check |pmc= value (help). PMID 16007097.
  20. "What are the official names of the disease and the virus that causes it?". Q&A on coronaviruses. World Health Organization. Archived from the original on 5 March 2020. Retrieved 22 February 2020.
  21. Zhou P, Yang XL, Wang XG, Hu B, Zhang L, Zhang W, et al. (March 2020). "A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin". Nature. 579 (7798): 270–273. doi:10.1038/s41586-020-2012-7. PMC 7095418 Check |pmc= value (help). PMID 32015507.
  22. Xu X, Chen P, Wang J, Feng J, Zhou H, Li X, et al. (March 2020). "Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission". Science China. Life Sciences. 63 (3): 457–460. doi:10.1007/s11427-020-1637-5. PMC 7089049 Check |pmc= value (help). PMID 32009228.
  23. Lewis R (2020-02-20). "COVID-19 Vaccine Will Close in on the Spikes". DNA Science Blog. Public Library of Science. Archived from the original on 2020-02-22. Retrieved 2020-02-22.
  24. Walls AC, Park YJ, Tortorici MA, Wall A, McGuire AT, Veesler D (2020). "Structure, function and antigenicity of the SARS-CoV-2 spike glycoprotein". bioRxiv: 2020.02.19.956581. doi:10.1101/2020.02.19.956581.
  25. ۲۵٫۰ ۲۵٫۱ Imai Y, Kuba K, Penninger JM (May 2008). "The discovery of angiotensin-converting enzyme 2 and its role in acute lung injury in mice". Experimental Physiology. 93 (5): 543–8. doi:10.1113/expphysiol.2007.040048. PMID 18448662.
  26. Jia H (September 2016). "Pulmonary Angiotensin-Converting Enzyme 2 (ACE2) and Inflammatory Lung Disease". Shock. Augusta, Ga. 46 (3): 239–48. doi:10.1097/SHK.0000000000000633. PMID 27082314. Once SARS-CoV binds to its receptor, the abundance on the cell surface, mRNA expression and the enzymatic activity of ACE2 are significantly reduced. … These effects are, in part, due to enhanced shedding/internalizing processes. … The spike protein binds to ACE2 and subsequently down regulated ACE2 protein expression and resulted in worsened acid aspiration pneumonia
  27. Nicholls J, Peiris M (August 2005). "Good ACE, bad ACE do battle in lung injury, SARS". Nature Medicine. 11 (8): 821–2. doi:10.1038/nm0805-821. PMC 7095949 Check |pmc= value (help). PMID 16079870.
  28. Diaz JH (March 2020). "Hypothesis: angiotensin-converting enzyme inhibitors and angiotensin receptor blockers may increase the risk of severe COVID-19". Journal of Travel Medicine. doi:10.1093/jtm/taaa041. PMID 32186711.
  29. Caldeira D, Alarcão J, Vaz-Carneiro A, Costa J (July 2012). "Risk of pneumonia associated with use of angiotensin converting enzyme inhibitors and angiotensin receptor blockers: systematic review and meta-analysis". BMJ. 345 (jul11 1): e4260. doi:10.1136/bmj.e4260. PMC 3394697. PMID 22786934. Our results suggest an important role of ACE inhibitors, but not ARBs, in reducing the risk of pneumonia. These data may discourage the withdrawal of ACE inhibitors in some patients with tolerable adverse events (namely, cough) who are at particularly high risk of pneumonia. ACE inhibitors also lowered the risk of pneumonia related mortality, mainly in patients with established disease, but the robustness of the evidence was weaker.
  30. Zhanf P, Zhu L, Cai J, et al. (April 2020). "Association of Inpatient Use of Angiotensin Converting Enzyme Inhibitors and Angiotensin II Receptor Blockers with Mortality Among Patients With Hypertension Hospitalized With COVID-19". Circ Res. doi:10.1161/CIRCRESAHA.120.317134. PMID 32302265.
  31. Patel AB, Verma A (March 2020). "COVID-19 and Angiotensin-Converting Enzyme Inhibitors and Angiotensin Receptor Blockers: What Is the Evidence?". JAMA. doi:10.1001/jama.2020.4812. PMID 32208485.
  32. "Position Statement of the ESC Council on Hypertension on ACE-Inhibitors and Angiotensin Receptor Blockers". European Society of Cardiology (ESC). 13 March 2020. Lay summaryMedscape.
  33. "EMA advises continued use of medicines for hypertension, heart or kidney disease during COVID-19 pandemic". European Medicines Agency (EMA). 27 March 2020. Lay summaryMedscape.
  34. "HFSA/ACC/AHA Statement Addresses Concerns Re: Using RAAS Antagonists in COVID-19". American College of Cardiology (ACC). 27 March 2020. Lay summaryMedscape.
  35. ۳۵٫۰ ۳۵٫۱ ۳۵٫۲ Colafella KM, Uijl E, Danser J (2019). "Interference With the Renin–Angiotensin System (RAS): Classical Inhibitors and Novel Approaches". Encyclopedia of Endocrine Diseases. Elsevier. pp. 523–530. doi:10.1016/b978-0-12-801238-3.65341-2. ISBN 978-0-12-812200-6.

پیوند به بیرون[ویرایش]