Enzyme de conversion de l'angiotensine 2

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Sauter à la navigation Sauter à la recherche

Enzyme de conversion de l'angiotensine 2
Image illustrative de l’article Enzyme de conversion de l'angiotensine 2
Enzyme de conversion de l'angiotensine 2 humaine (PDB 1R42[1])
Caractéristiques générales
Nom approuvé Angiotensin I Converting Enzyme 2
Symbole ACE2
N° EC 3.4.17.23
Homo sapiens
Locus Xp22.2
Masse moléculaire 92 463 Da[2]
Nombre de résidus 805 acides aminés[2]
Entrez 59272
HUGO 13557
OMIM 300335
UniProt Q9BYF1
RefSeq (ARNm) NM_021804.2
RefSeq (protéine) NP_068576.1
Ensembl ENSG00000130234
PDB 1R42, 1R4L, 1XJP, 2AJF, 3D0G, 3D0H, 3D0I, 3KBH, 3SCI, 3SCJ, 3SCK, 3SCL, 6ACG, 6ACJ, 6ACK, 6CS2

GENATLASGeneTestsGoPubmedHCOPH-InvDBTreefamVega

Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Enzyme de conversion de l'angiotensine 2
N° EC EC 3.4.17.23
Activité enzymatique
IUBMB Entrée IUBMB
IntEnz Vue IntEnz
BRENDA Entrée BRENDA
KEGG Entrée KEGG
MetaCyc Voie métabolique
PRIAM Profil
PDB Structures

L'enzyme de conversion de l'angiotensine 2, ou ACE2 (de l'anglais Angiotensin-Converting Enzyme 2), est une enzyme liée à la face externe des membranes plasmiques de cellules du poumon, des artères, du cœur, du rein et de l'appareil digestif[3],[4],[5]. Il s'agit d'une métallocarboxypeptidase (en) qui catalyse le clivage de l'angiotensine I 1–10 en angiotensine 1–9[4] ou de l'angiotensine II 1–8, peptide induisant une vasoconstriction, en angiotensine 1–7, peptide induisant une vasodilatation[6],[7]. Elle s'oppose à l'action de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ACE), qui catalyse la conversion de l'angiotensine I en angiotensine II, en réduisant la concentration de cette dernière[8], laquelle agit comme vasoconstricteur, ce qui fait de l'ACE2 une cible intéressante pour le traitement des maladies cardiovasculaires[8],[9].

Les récepteurs de l'ACE2 sont le point d'entrée dans les cellules humaines de certains coronavirus, dont le coronavirus humain NL63 (en), le SARS-CoV[10],[11],[12], coronavirus à l'origine du SRAS, et le SARS-CoV-2, à l'origine de la COVID-19[13],[14],[15],[16].

Le gène[modifier | modifier le code]

L'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 est codée par le gène ACE2 (angiotensin-converting enzyme 2), identifié en 2000[4]. Il est situé sur le chromosome X humain.

La protéine[modifier | modifier le code]

Il s'agit d'une métalloprotéinase (Métalloexopeptidase). Elle est présente principalement dans les cellules endothéliales vasculaires du cœur et intervient dans la fonction cardiaque. Elle est également exprimée dans le rein et dans les testicules[4]. Elle est donc moins ubiquitaire que son homologue, l'enzyme de conversion de l'angiotensine, renommée enzyme de conversion de l'angiotensine 1 (ACE1) depuis la découverte de l'ACE2.

Rôle[modifier | modifier le code]

L'ACE1 convertit l'angiotensine I (décapeptide) en angiotensine II (octapeptide) par clivage des deux résidus d'acides aminés C-terminaux :

AspArgValTyrIleHisProPhe-|-HisLeu.

L'ACE2 convertit l'angiotensine I en angiotensine [1-9] (nonapeptide) convertissant l'angiotensine II en angiotensine [1-7] (heptapeptide) ayant des propriétés vasodilatatrice[5],[17],[18] :

AspArgValTyrIleHisProPheHis-|-Leu   et   AspArgValTyrIleHisPro-|-Phe.

L'effet de ACE2 est antagoniste à celui de ACE1, en déplaçant l'équilibre de production depuis l'angiotensine I vers angiotensine [1-7], agissant fonctionnellement comme un mécanisme de clairance de l'angiotensine II[19]. L'angiotensine [1-7] est un vasodilatateur qui antagonise les effets de l'angiotensine II en interagissant avec un récepteur couplé à une protéine G, l'oncogène mas[20].

L’homéostasie du muscle cardiaque serait en partie sous la dépendance de l’expression de l’angiotensine II et de l’angiotensine 1-7. Alors que l’inactivation de l’ECA chez la souris induit une hypertension, celle de l’ECA 2 entraîne des anomalies cardiaques : dilatation ventriculaire gauche, amincissement des parois et surtout hypocontractilité ventriculaire gauche[21]. Cependant, ceci n'a pas été retrouvé dans d'autres études qui montrent une fonction cardiaque normale de base[22], mais une augmentation de l'hypertrophie des parois de cardiaque en cas de surcharge de pression[23].

Le rôle de l'ECA2 dans le rein semble également essentiel[24]. Il serait principalement localisé au niveau du tubule rénal. Les effets d'un antagoniste de l'ECA2, le MLN-4760, commencent à être évalués chez l'animal[25].

Il interagit également, pour des raisons non élucidées, avec le récepteur cellulaire du coronavirus (notamment responsable du syndrome respiratoire aigu sévère)[12].

Régulation[modifier | modifier le code]

Contrairement aux ACE1, l'ACE2 est insensible aux inhibiteurs de l'enzyme de conversion[26]. Son expression s'élève en cas d'insuffisance cardiaque[27].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Paul Towler, Bart Staker, Sridhar G. Prasad, Saurabh Menon, Jin Tang, Thomas Parsons, Dominic Ryan, Martin Fisher, David Williams, Natalie A. Dales, Michael A. Patane et Michael W. Pantoliano, « ACE2 X-Ray Structures Reveal a Large Hinge-bending Motion Important for Inhibitor Binding and Catalysis », Journal of Biological Chemistry, vol. 279, no 17,‎ , p. 17996-18007 (PMID 14754895, DOI 10.1074/jbc.M311191200, lire en ligne)
  2. a et b Les valeurs de la masse et du nombre de résidus indiquées ici sont celles du précurseur protéique issu de la traduction du gène, avant modifications post-traductionnelles, et peuvent différer significativement des valeurs correspondantes pour la protéine fonctionnelle.
  3. (en) I. Hamming, W. Timens, M. L. C. Bulthuis, A. T. Lely, G. J. Navis et H. van Goor, « Tissue distribution of ACE2 protein, the functional receptor for SARS coronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis », The Journal of Pathology, vol. 203, no 2,‎ , p. 631-637 (PMID 15141377, DOI 10.1002/path.1570, lire en ligne)
  4. a b c et d (en) Mary Donoghue, Frank Hsieh, Elizabeth Baronas, Kevin Godbout, Michael Gosselin, Nancy Stagliano, Michael Donovan, Betty Woolf, Keith Robison, Raju Jeyaseelan, Roger E. Breitbart et Susan Acton, « A Novel Angiotensin-Converting Enzyme–Related Carboxypeptidase (ACE2) Converts Angiotensin I to Angiotensin 1-9 », Circulation Research, vol. 87, no 5,‎ , E1-E9 (PMID 10969042, DOI 10.1161/01.res.87.5.e1, lire en ligne)
  5. a et b (en) Mamfred Boehm et Elizabeth G. Nabel, « Angiotensin-converting enzyme 2 — a new cardiac regulator. », The New England Journal of Medicine, vol. 347, no 22,‎ , p. 1795-1797 (PMID 12456857, DOI 10.1056/NEJMcibr022472, lire en ligne)
  6. (en) Shlomo Keidar, Marielle Kaplan et Aviva Gamliel-Lazarovich, « ACE2 of the heart: From angiotensin I to angiotensin (1–7) », Cardiovascular Research, vol. 73, no 3,‎ , p. 463-469 (PMID 17049503, DOI 10.1016/j.cardiores.2006.09.006, lire en ligne)
  7. (en) Wang Wang, Shaun M.K. McKinnie, Maikel Farhan, Manish Paul, Tyler McDonald, Brent McLean, Catherine Llorens-Cortes, Saugata Hazra, Allan G. Murray, John C. Vederas et Gavin Y. Oudit, « Angiotensin-Converting Enzyme 2 Metabolizes and Partially Inactivates Pyr-Apelin-13 and Apelin-17 », Hypertension, vol. 68, no 2,‎ , p. 365-377 (PMID 27217402, DOI 10.1161/HYPERTENSIONAHA.115.06892, lire en ligne)
  8. a et b (en) Mohammed A. R. Chamsi-Pasha, Zhili Shao et W. H. Wilson Tang, « Angiotensin-Converting Enzyme 2 as a Therapeutic Target for Heart Failure », Current Heart Failure Reports, vol. 11, no 1,‎ , p. 58-63 (PMID 24293035, PMCID 3944399, DOI 10.1007/s11897-013-0178-0, lire en ligne)
  9. (en) Annamaria Mascolo, Konrad Urbanek, Antonella De Angelis, Maurizio Sessa, Cristina Scavone, Liberato Berrino, Giuseppe Massimo Claudio Rosano, Annalisa Capuano et Francesco Rossi, « Angiotensin II and angiotensin 1–7: which is their role in atrial fibrillation? », Heart Failure Reviews, vol. 25, no 2,‎ , p. 367-380 (PMID 31375968, DOI 10.1007/s10741-019-09837-7, lire en ligne)
  10. (en) Anthony R. Fehr et Stanley Perlman, « Coronaviruses: An Overview of Their Replication and Pathogenesis », Coronaviruses, vol. 1282,‎ , p. 1-23 (PMID 25720466, PMCID 4369385, DOI 10.1007/978-1-4939-2438-7_1, lire en ligne)
  11. (en) Fang Li, « Receptor recognition and cross-species infections of SARS coronavirus », Antiviral Research, vol. 100, no 1,‎ , p. 246-254 (PMID 23994189, PMCID 3840050, DOI 10.1016/j.antiviral.2013.08.014, lire en ligne)
  12. a et b (en) Keiji Kuba, Yumiko Imai, Shuan Rao, Hong Gao, Feng Guo, Bin Guan, Yi Huan, Peng Yang, Yanli Zhang, Wei Deng, Linlin Bao, Binlin Zhang, Guang Liu, Zhong Wang, Mark Chappell, Yanxin Liu, Dexian Zheng, Andreas Leibbrandt, Teiji Wada, Arthur S Slutsky, Depei Liu, Chuan Qin, Chengyu Jiang et Josef M Penninger, « A crucial role of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) in SARS coronavirus–induced lung injury », Nature Medicine, vol. 11, no 8,‎ , p. 875-879 (PMID 16007097, PMCID 7095783, DOI 10.1038/nm1267, lire en ligne)
  13. (en) Peng Zhou, Xing-Lou Yang, Xian-Guang Wang, Ben Hu, Lei Zhang, Wei Zhang, Hao-Rui Si, Yan Zhu, Bei Li, Chao-Lin Huang, Hui-Dong Chen, Jing Chen, Yun Luo, Hua Guo, Ren-Di Jiang, Mei-Qin Liu, Ying Chen, Xu-Rui Shen, Xi Wang, Xiao-Shuang Zheng, Kai Zhao, Quan-Jiao Chen, Fei Deng, Lin-Lin Liu, Bing Yan, Fa-Xian Zhan, Yan-Yi Wang, Geng-Fu Xiao et Zheng-Li Shi, « A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin », Nature, vol. 579, no 7798,‎ , p. 270-273 (PMID 32015507, PMCID 7095418, DOI 10.1038/s41586-020-2012-7, lire en ligne)
  14. (en) Xintian Xu, Ping Chen, Jingfang Wang, Jiannan Feng, Hui Zhou, Xuan Li, Wu Zhong et Pei Hao, « 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, vol. 63, no 3,‎ , p. 457-460 (PMID 32009228, PMCID 7089049, DOI 10.1007/s11427-020-1637-5, lire en ligne)
  15. Ricki Lewis, « COVID-19 Vaccine Will Close in on the Spikes », sur DNA Science Blog, Public Library of Science (consulté le 22 février 2020)
  16. Alexandra Walls, « Structure, function and antigenicity of the SARS-CoV-2 spike glycoprotein », bioRxiv,‎ (DOI 10.1101/2020.02.19.956581, lire en ligne, consulté le 22 février 2020)
  17. (en) Chad Vickers, Paul Hales, Virendar Kaushik, Larry Dick, James Gavin, Jin Tang, Kevin Godbout, Thomas Parsons, Elizabeth Baronas, Frank Hsieh, Susan Acton, Michael Patane, Andrew Nichols et Peter Tummino, « Hydrolysis of Biological Peptides by Human Angiotensin-converting Enzyme-related Carboxypeptidase », Journal of Biological Chemistry, vol. 277, no 17,‎ , p. 14838-14843 (PMID 11815627, DOI 10.1074/jbc.M200581200, lire en ligne)
  18. (en) C. M. Ferrario et M. C. Chappell, « Novel angiotensin peptides », Cellular and Molecular Life Sciences, vol. 61, no 21,‎ , p. 2720-2727 (PMID 15549173, DOI 10.1007/s00018-004-4243-4, lire en ligne)
  19. (en) G.Y. Oudit, A.M. Herzenberg, Z. Kassiri, D. Wong, H. Reich, R. Khokha, M.A. Crackower, P.H. Backx, J.M. Penninger et J.W. Scholey, « Angiotensin-Converting Enzyme-2 (ACE2)—A New Player in the Genesis of Glomerular Injury? », Journal of the American Society of Nephrology, vol. 17, no 10,‎ , p. 2637-2643 (DOI 10.1681/ASN.2006080888, lire en ligne)
  20. (en) Robson A. S. Santos, Ana C. Simoes e Silva, Christine Maric, Denise M. R. Silva, Raquel Pillar Machado, Insa de Buhr, Silvia Heringer-Walther, Sergio Veloso B. Pinheiro, Myriam Teresa Lopes, Michael Bader, Elizabeth P. Mendes, Virgina Soares Lemos, Maria Jose Campagnole-Santos, Heinz-Peter Schultheiss, Robert Speth et Thomas Walther, « Angiotensin-(1–7) is an endogenous ligand for the G protein-coupled receptor Mas », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 100, no 14,‎ , p. 8258-8263 (PMID 12829792, PMCID 166216, DOI 10.1073/pnas.1432869100, JSTOR 3139914, Bibcode 2003PNAS..100.8258S, lire en ligne)
  21. (en) Michael A. Crackower, Renu Sarao, Gavin Y. Oudit, Chana Yagil, Ivona Kozieradzki, Sam E. Scanga, Antonio J. Oliveira-dos-Santos, Joan da Costa, Liyong Zhang, York Pei, James Scholey, Carlos M. Ferrario, Armen S. Manoukian, Mark C. Chappell, Peter H. Backx, Yoram Yagil et Josef M. Penninger, « Angiotensin-converting enzyme 2 is an essential regulator of heart function », Nature, vol. 417, no 6891,‎ , p. 822-828 (PMID 12075344, DOI 10.1038/nature00786, Bibcode 2002Natur.417..822C/abstract, lire en ligne)
  22. Gurley SB, Allred A, Le TH et al. Altered blood pressure responses and normal cardiac phenotype in ACE2-null mice, J Clin Invest, 2006;116:2218–2225
  23. Yamamoto K, Ohishi M, Katsuya T et al. Deletion of angiotensin-converting enzyme 2 accelerates pressure overload-induced cardiac dysfunction by increasing local angiotensin II, Hypertension, 2006;47:718–726
  24. Ingelfinger JR. ACE2: A new target for prevention of diabetic nephropathy ? J Am Soc Nephrol 17 : 2957-59.
  25. Ye M, et coll. Glomerular localization and expression of angiotensin-converting enzyme 2 and angiotensin-converting enzyme: implications for albuminuria in diabetes. J Am Soc Nephrol 2006 ; 17 : 3067-75.
  26. Tipnis SR, et coll. A human homolog of angiotensin-converting enzyme. clining and functional expression as a captopril-insensitive carboxypeptidase. J Biol Chem 2000 ; 275 : 33238-43.
  27. Epelman S, Tang WH, Chen SY, Van Lente F, Francis GS, Sen S, Detection of soluble angiotensin-converting enzyme 2 in heart failure: insights into the endogenous counter-regulatory pathway of the renin-angiotensin-aldosterone system, J Am Coll Cardiol, 2008;52:750–754

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • « ACE2: from vasopeptidase to SARS virus receptor », Trends in Pharmacological Sciences, vol. 25, no 6,‎ , p. 291–4 (PMID 15165741, DOI 10.1016/j.tips.2004.04.001)
  • « Angiotensin-converting enzyme 2 as a novel target for gene therapy for hypertension », Experimental Physiology, vol. 90, no 3,‎ , p. 299–305 (PMID 15640278, DOI 10.1113/expphysiol.2004.028522)
  • « Advances in biochemical and functional roles of angiotensin-converting enzyme 2 and angiotensin-(1-7) in regulation of cardiovascular function », American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology, vol. 289, no 6,‎ , H2281-90 (PMID 16055515, DOI 10.1152/ajpheart.00618.2005)
  • « Infection of human airway epithelia by SARS coronavirus is associated with ACE2 expression and localization », Advances in Experimental Medicine and Biology, vol. 581,‎ , 479–84 (ISBN 978-0-387-26202-4, PMID 17037581, DOI 10.1007/978-0-387-33012-9_85, lire en ligne)
  • « The two fACEs of the tissue renin–angiotensin systems: implication in cardiovascular diseases », Current Pharmaceutical Design, vol. 13, no 12,‎ , p. 1231–45 (PMID 17504232, DOI 10.2174/138161207780618911)
  • « ACE2: a new target for cardiovascular disease therapeutics », Journal of Cardiovascular Pharmacology, vol. 50, no 2,‎ , p. 112–9 (PMID 17703127, DOI 10.1097/FJC.0b013e3180986219)
  • « ACE2 and diabetic complications », Current Pharmaceutical Design, vol. 13, no 26,‎ , p. 2730–5 (PMID 17897017, DOI 10.2174/138161207781662876)
  • « A human homolog of angiotensin-converting enzyme. Cloning and functional expression as a captopril-insensitive carboxypeptidase », The Journal of Biological Chemistry, vol. 275, no 43,‎ , p. 33238–43 (PMID 10924499, DOI 10.1074/jbc.M002615200)
  • « A novel angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase (ACE2) converts angiotensin I to angiotensin 1-9 », Circulation Research, vol. 87, no 5,‎ , E1-9 (PMID 10969042, DOI 10.1161/01.res.87.5.e1)
  • « Hydrolysis of biological peptides by human angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase », The Journal of Biological Chemistry, vol. 277, no 17,‎ , p. 14838–43 (PMID 11815627, DOI 10.1074/jbc.M200581200)
  • « Angiotensin-converting enzyme 2 is an essential regulator of heart function », Nature, vol. 417, no 6891,‎ , p. 822–8 (PMID 12075344, DOI 10.1038/nature00786, Bibcode 2002Natur.417..822C)
  • « Quantitative mRNA expression profiling of ACE 2, a novel homologue of angiotensin converting enzyme », FEBS Letters, vol. 532, nos 1–2,‎ , p. 107–10 (PMID 12459472, DOI 10.1016/S0014-5793(02)03640-2)
  • « Heart block, ventricular tachycardia, and sudden death in ACE2 transgenic mice with downregulated connexins », Journal of Molecular and Cellular Cardiology, vol. 35, no 9,‎ , p. 1043–53 (PMID 12967627, DOI 10.1016/S0022-2828(03)00177-9)
  • « The secreted protein discovery initiative (SPDI), a large-scale effort to identify novel human secreted and transmembrane proteins: a bioinformatics assessment », Genome Research, vol. 13, no 10,‎ , p. 2265–70 (PMID 12975309, PMCID 403697, DOI 10.1101/gr.1293003)
  • « Angiotensin-converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus », Nature, vol. 426, no 6965,‎ , p. 450–4 (PMID 14647384, DOI 10.1038/nature02145, Bibcode 2003Natur.426..450L)
  • « A 193-amino acid fragment of the SARS coronavirus S protein efficiently binds angiotensin-converting enzyme 2 », The Journal of Biological Chemistry, vol. 279, no 5,‎ , p. 3197–201 (PMID 14670965, DOI 10.1074/jbc.C300520200)
  • « ACE2 X-ray structures reveal a large hinge-bending motion important for inhibitor binding and catalysis », The Journal of Biological Chemistry, vol. 279, no 17,‎ , p. 17996–8007 (PMID 14754895, DOI 10.1074/jbc.M311191200)