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血管紧张素转换酶 编辑

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血管紧张素转换酶

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ACE是肾素-血管紧张素系统(RAS)的核心组成部分,通过调节体内液体量来控制血压。

血管紧张素II是一种有效的血管收缩剂,具有底物浓度依赖性。血管紧张素II与1型血管紧张素II受体(AT1)结合,从而引发许多导致血管收缩并因此导致血压升高的作用。

ACE也是激肽-激肽释放酶系统的一部分,它可以降解缓激肽、一种有效的血管扩张剂和其他血管活性肽。

激酶II与血管紧张素转换酶相同。因此,产生血管收缩剂(ANGII)的酶(ACE)也会释放血管扩张剂(缓激肽)。

血管紧张素转换酶机制

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ACE是一种锌金属蛋白酶。锌中心催化肽水解。反映锌的关键作用,ACE可以被金属螯合剂抑制。

E384残基在机械上是关键的。作为一般碱,它使锌结合水去质子化,产生亲核Zn-OH中心。所得铵基然后用作一般酸以裂解CN键。

氯离子的功能非常复杂,备受争议。氯离子活化阴离子是ACE的一个特征。实验确定氯化物对水解的活化高度依赖于底物。虽然它增加了例如Hip-His-Leu的水解速率,但它抑制了其他底物如Hip-Ala-Pro的水解。在生理条件下,该酶对血管紧张素I达到其xxx活性的约60%,而对缓激肽达到​​其xxx活性。因此,假设ACE中的阴离子活化功能提供了高底物特异性。其他理论认为氯化物可能只是稳定了酶的整体结构

遗传学

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ACE基因ACE编码两种同工酶。体细胞同工酶在许多组织中表达,主要在肺中,包括血管内皮细胞、上皮肾细胞和睾丸间质细胞,而生发仅在精子中表达。脑组织有ACE酶,它参与局部RAS并将Aβ42(聚集成斑块)转化为Aβ40(被认为毒性较小)形式的β淀粉样蛋白.后者主要是ACE酶上N结构域部分的功能。因此,穿过血脑屏障并优先选择N末端活性的ACE抑制剂可能导致Aβ42的积累和痴呆的进展。

疾病相关性

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ACE抑制剂广泛用作治疗高血压、心力衰竭、糖尿病肾病和2型糖尿病等疾病的药物。

ACE抑制剂竞争性地抑制ACE。这导致血管紧张素II的形成减少和缓激肽的代谢减少,从而导致动脉和静脉系统性扩张和动脉血压降低。此外,抑制血管紧张素II的形成会减少肾上腺皮质中血管紧张素II介导的醛固酮分泌,从而导致水和钠重吸收减少以及细胞外体积减少。

ACE对阿尔茨海默病的影响仍然存在很大争议。阿尔茨海默病患者的大脑中通常表现出较高的ACE水平。一些研究表明,能够通过血脑屏障(BBB)的ACE抑制剂可以增强大脑中主要的淀粉样蛋白-β肽降解酶(如脑啡肽酶)的活性,从而减缓阿尔茨海默病的发展。最近的研究表明,在没有载脂蛋白E4等位基因(ApoE4)的情况下,ACE抑制剂可以降低阿尔茨海默病的风险,但对ApoE4携带者无效。另一个较新的假设是,较高水平的ACE可以预防阿尔茨海默氏症。据推测,ACE可以降解脑血管中的β-淀粉样蛋白,因此有助于预防疾病的进展。

ACE1D等位基因频率与COVID-19的患病率和死亡率之间存在负相关关系。

病理学

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对运动表现的影响

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截至2018年,血管紧张素转化酶基因有160多种多态性。

血管紧张素转换酶

研究表明,不同基因型的血管紧张素转化酶会对运动表现产生不同的影响。

rs1799752I/D多态性由基因内含子16中287个碱基对丙氨酸序列的插入(I)或缺失(D)组成。DD基因型与血浆中较高的ACE蛋白水平相关,DI基因型与中等水平相关,而II基因型与较低水平相关。在体育锻炼期间,由于D等位基因携带者的ACE水平较高,因此产生血管紧张素II的能力更高,因此血压会比I等位基因携带者更快地升高。这会导致xxx心率和xxx摄氧量(VO2max)降低。因此,D-等位基因携带者患心血管疾病的风险增加10%。此外,与I等位基因相比,D等位基因与训练后左心室生长的更大增加有关。另一方面,由于ACE水平较低、xxx摄氧量较高,I等位基因携带者通常表现出增加的xxx心率,因此表现出增强的耐力表现。I等位基因在精英长跑运动员、赛艇运动员和自行车运动员中的频率增加。短距离游泳运动员的D等位基因频率增加,因为他们的训练更多地依赖于力量而不是耐力。

历史

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该酶由LeonardT.SkeggsJr.在1956年报道。人类睾丸ACE的晶体结构于2002年由K.RaviAcharya实验室的R.Natesh解决。它主要存在于肺的毛细血管中,但也存在于内皮细胞和肾上皮细胞中。


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词条目录
  1. 血管紧张素转换酶
  2. 血管紧张素转换酶机制
  3. 遗传学
  4. 疾病相关性
  5. 病理学
  6. 对运动表现的影响
  7. 历史

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