2019-nCoV受体ACE2

ACE2是一种金属蛋白酶，全长805个氨基酸，包括17个氨基酸组成的N端信号肽序列和一个C端膜锚定区。[1]血管紧张素转化酶2（Angiotensin-converting enzyme 2, ACE2）与ACE均属于肾素-血管紧张素系统(Renin-Angiotensin System, RAS)，但ACE2中还具有一个特异的collectrin结构域。

ACE2三维结构，PDB 1R42

保护心血管

ACE2可以裂解血管紧张素(Angiotensin, Ang) I产生Ang-(1-9)肽，然后可以通过ACE或其他肽酶转化为血管扩张肽Ang-(1-7)。另一方面，ACE2可将Ang II水解成Ang-(1-7)。然后，Ang-(1-7)作用于Mas受体，通过舒张血管、抗增生、抗氧化应激起到保护心血管作用。[2]在生物体内，ACE/AngII/AT1R轴和ACE2/AngAng-(1-7)/MAS轴相互制衡，既弥补不足，又防止矫枉过正。

冠状病毒的细胞表面受体

ACE2被认为是SARS等冠状病毒的重要功能性受体。在SARS spike glycoprotein(S) 蛋白结合的ACE2的结构中，ACE2的催化活性位点没有被SARS S蛋白阻断。[3]因此，ACE2作为SARS受体发挥作用，与其肽酶活性无关。2019-nCoV与SARS-CoV一样，通过S-蛋白与人细胞表面ACE2受体的介导作用进行入侵，来感染人的呼吸道上皮细胞，但S蛋白中3个受体接合区域（RBD）中的1个向上螺旋突出从而让S蛋白更易与宿主受体ACE2结合。[4]这也说明，新型冠状病毒引发病毒的机制虽然与其他的冠状病毒科的病毒机制异曲同工，但传染性更强。

ACE2与新药开发

通过基因治疗或重组蛋白进行ACE2治疗确实改善了高血压、动脉粥样硬化和肾脏疾病，基于电子构象的药物筛选确定了一种ACE2激活剂（xanthenone）可中度增强ACE2活性。[5] 2019-nCoV与SARS-nCoV的S抗原在RBD上存在潜在交叉反应表位。最为重要的是，其中一处与ACE2受体结合位点紧密毗邻。[6]因此，针对该表位区域研发抗体，空间位阻效应可能阻断病毒与ACE2受体的结合，有望起到病毒感染保护作用。

参考文献

[1] Paul Towler, Bart Staker, Sridhar G. Prasad, Saurabh Menon, Jin Tang, Thomas Parsona, Dominic Ryan, Martin Fisher, David Williams, Natalie A. Dales, Michael A. Patane，Michael W. Pantoliano.ACE2 X-Ray Structures Reveal a Large Hinge-bending Motion Important for Inhibitor Binding and Catalysis.JBC,2004:17996-18007.

[2] Amanda S. M. Bessa， Érika F. Jesus，Allancer D. C. Nunes， Carlos H. Castro.Stimulation of the ACE2/Ang-(1–7)/Mas axis in hypertensive pregnant rats attenuates cardiovascular dysfunction in adult male offspring.1883-1893.

[3] Wenhui Li , Jianhua Sui, I-Chueh Huang, Jens H. Kuhn , Sheli R. Radoshitzky , Wayne A. Marasco, Hyeryun Choe, Michael Farzan.The S proteins of human coronavirus NL63 and severe acute respiratory syndrome coronavirus bind overlapping regions of ACE2.367-374.

[4 ]Structural basis for the recognition of the 2019-nCoV by human ACE2.bioRxiv.

[5] Hisham Saleh Ibrahima, Gabrielle Ruth Anisah Froemming, Effat Omar, Harbindar Jeet Singh.ACE2 activation by xanthenone prevents leptin-induced increases in blood pressure and proteinuria during pregnancy in Sprague-Dawley rats.155-161.

[6] Crystal structure of the 2019-nCoV spike receptor-binding domain bound with the ACE2 receptor.bioRxiv.