Angiotensin-Converting-Enzym

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Das Angiotensin-convertierende Enzym (ACE) ist auch bekannt als Kininase II oder Peptidyl-Carboxypeptidase. Es handelt sich um ein an die Membran von vaskulären Endothelzellen bindendes Enzym, das vom C-Terminus des Peptids durch das Schneiden der Aminosäure in zwei Abschnitte umgewandelt wird, die den C-Terminus der Peptidkette hydrolysieren können. ACE ist in verschiedenen Geweben des menschlichen Körpers weit verbreitet, und der Gehalt in Nebenhoden, Hoden und Lunge ist reichlich. Unter ihnen ist die ACE-Aktivität der Lungenkapillarendothelzellen am höchsten. Es haftet an der Oberfläche der Endothelzellen und kann in den Blutkreislauf übertreten.

Abbildung 1. Proteinstruktur des Angiotensin-convertierenden Enzyms (ACE).

Funktionen

• Katalysiert die Umwandlung von Angiotensin I in Angiotensin II;
• Inaktiviert Bradykinin.
• Aufgrund dieser beiden Funktionen ist das Angiotensin-convertierende Enzym ein ideales Ziel für die Behandlung von Bluthochdruck, Herzinsuffizienz, Diabetes und anderen Krankheiten. ACE-Hemmer können die Produktion von Angiotensin II reduzieren und die Aktivität von Bradykinin erhöhen.
• Zusätzlich kann ACE auch die Umwandlung von Angiotensin in Angiotensin katalysieren.
• ACE-Testresultate sind bei Lungenkrebspatienten niedriger.

Mechanismus

ACE ist eine Zink-Metalloprotease, und das Zinkion ist sehr wichtig für seine Aktivität, da es direkt an der Katalyse der Peptid-Hydrolyse beteiligt ist. Daher kann ACE durch metallchelatierende Agenzien gehemmt werden. Es wurde festgestellt, dass das E384-Rest eine doppelte Funktion hat. Erstens dient es als allgemeine Basis für Nucleophile, um Wasser zu aktivieren. Dann fungiert es als allgemeine Säure, um die C-N-Bindung zu spalten. Die Funktion des Chloridions ist sehr kompliziert und umstritten. Die Aktivierung von Anionen durch Chlorid ist ein Merkmal von ACE. Experimente haben gezeigt, dass die Aktivierung von Chlorid bei der Hydrolyse stark vom Substrat abhängt. Obwohl es die Hydrolyserate erhöht, zum Beispiel. Hip-His-Leu hemmt die Hydrolyse von Hip-Ala-Pro und anderen Substraten. Unter physiologischen Bedingungen erreicht das Enzym etwa 60% seiner maximalen Aktivität bei Angiotensin I, während es seine volle Aktivität bei Bradykinin erreicht. Daher wird angenommen, dass die Funktion der Anionaktivierung in ACE eine höhere Substratspezifität bieten kann. Andere Theorien schlagen vor, dass Chlorid einfach die Gesamtstruktur des Enzyms stabilisieren kann.

Klinische Bedeutung

Die Bestimmung von Serum-ACE wird hauptsächlich zur Diagnose von Lungenerkrankungen verwendet, und sie hat auch einen gewissen Wert für die Diagnose und Behandlung anderer Systemerkrankungen. 　

Referenzen

1. Skeggs LT.; et al. Die Vorbereitung und Funktion des hypertensinkonvertierenden Enzyms. The Journal of Experimental Medicine. 1956, 103 (3): 295–9.
2. Natesh R.; et al. Kristallstruktur des menschlichen Angiotensin-convertierenden Enzym-Lisinopril-Komplexes. Nature. 2003, 421 (6922): 551–4.

1. Lung disease

The majority of patients with sarcoidosis have increased serum ACE activity, and the positive rate and amplitude are related to the disease activity and the extent of the lesion. Pulmonary tuberculosis can also be elevated, while serum ACEs such as asthma attacks, acute cardiogenic pulmonary edema, chronic obstructive pulmonary disease, spontaneous pneumothorax, pulmonary fibrosis, adult respiratory distress syndrome, etc. all have varying degrees of decline. 　

2. Liver disease

The ACE activity of most patients with liver disease is increased, and the increasing amplitude is in order of cirrhosis, acute hepatitis, and chronic hepatitis.

3. Thyroid disease

The ACE activity of patients with hyperthyroidism is significantly higher than that of other thyroid diseases, and the level of enzyme activity is positively correlated with the content of T3 and T4.

4. Other

Diabetes, iritis, immunoblastic sarcoma, etc., serum ACE increased; hypertension, colitis, etc. decreased.