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Enzyme de conversion de l'angiotensine 2

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L'enzyme de conversion 2, ou ACE2 (de l'acronyme anglophone « angiotensin converting enzyme 2 ») est une enzyme (exopeptidase) catalysant la conversion de l'angiotensine I vers le nonapeptide angiotensine [1-9][1] ou la conversion de l'angiotensine II vers l'heptapeptide angiotensine [1-7][2],[3] .

L'ACE2 agit sur le coeur et s'exprime surtout dans certaines cellules du cœur et des reins[4].

Les récepteurs de l'ACE2 sont le point d'entrée dans les cellules humaines de certains coronavirus (dont le virus du SRAS[5] et le SARS-CoV-2[6] source de la pandémie de Covid-19[7],[8],[9],[10]).

Le gène

L'enzyme de conversion 2 est codé par le gène ACE2 (angiotensin converting enzyme 2), identifié en 2000[1]. Il est porté sur le chromosome X humain.

La protéine

Structure 3D de la protéine ACE2 (Enzyme de conversion de l'angiotensine 2)

Il s'agit d'une métalloprotéinase (Métalloexopeptidase). Elle est présente principalement dans les cellules endothéliales vasculaires du cœur et joue un rôle sur la fonction cardiaque. Il est aussi exprimé dans le rein et dans les testicules[1]. Elle est donc moins ubiquitaire que son homologue, l'enzyme de conversion de l'angiotensine, renommé en « enzyme de conversion de l'angiotensine 1 » depuis la découverte de l'ACE2.

Rôle

L'ACE1 convertit l'angiotensine I (décapeptide) en angiotensine II (octapeptide).

L'ACE2 convertit l'angiotensine I en angiotensine [1-9] (nonapeptide) convertissant l'angiotensine II en angiotensine [1-7] (heptapeptide) ayant des propriétés vasodilatatrice[4],[11],[12]. L'ACE2 est considéré comme un antagoniste de l'effet de l'ACE1, en déplaçant l'équilibre de production depuis l'angiotensine I vers angiotensine [1-7], agissant fonctionnement comme un mécanisme de clairance de l'angiotensine II[13]. L'angiotensine [1-7] est en effet un vasodilatateur qui antagonise les effets de l'angiotensine II en interagissant avec un récepteur spécifique, l'oncogène mas[14].

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[15]. Cependant, ceci n'a pas été retrouvé dans d'autres études qui montrent une fonction cardiaque normale de base[16], mais une augmentation de l'hypertrophie des parois de cardiaque en cas de surcharge de pression[17].

Le rôle de l'ECA 2 dans le rein semble également essentiel[18]. 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[19].

Il interagit également, pour des raisons non élucidées, avec le récepteur cellulaire du coronavirus (notamment responsable du syndrome respiratoire aigu sévère)[5].

Régulation

Contrairement aux ACE1, l'ACE2 est insensible aux inhibiteurs de l'enzyme de conversion[20]. Son expression s'élève en cas d'insuffisance cardiaque[21].


Notes et références

  1. ↑ a b et c Donoghue M, et al. A novel angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase (ACE2) converts angiotensin I to angiotensin 1-9. Circ Res, 2000;87:E1-9.
  2. ↑ « ACE2 of the heart: From angiotensin I to angiotensin (1-7) », Cardiovascular Research, vol. 73, no 3,‎ , p. 463–9 (PMID 17049503, DOI 10.1016/j.cardiores.2006.09.006, lire en ligne)
  3. ↑ « Angiotensin Converting Enzyme 2 Metabolizes and Partially Inactivates Pyrapelin-13 and Apelin-17: Physiological Effects in the Cardiovascular System », Hypertension, vol. 68, no 2,‎ , p. 365–77 (PMID 27217402, DOI 10.1161/HYPERTENSIONAHA.115.06892)
  4. ↑ a et b Boehm M, Nabel EG. Angiotensin-converting enzyme 2--a new cardiac regulator. N Engl J Med 2002;347:1795-7. PMID 12456857.
  5. ↑ a et b « A crucial role of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) in SARS coronavirus-induced lung injury », Nature Medicine, vol. 11, no 8,‎ , p. 875–9 (PMID 16007097, DOI 10.1038/nm1267)
  6. ↑ « What are the official names of the disease and the virus that causes it? », sur Q&A on coronaviruses, World Health Organization (consulté le )
  7. ↑ Peng Zhou et Xing-Lou Yang, « A Pneumonia Outbreak Associated With a New Coronavirus of Probable Bat Origin », Nature,‎ (PMID 32015507, DOI 10.1038/s41586-020-2012-7)
  8. ↑ Xu Xintian et Ping Chen, « 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,‎ (PMID 32009228, DOI 10.1007/s11427-020-1637-5)
  9. ↑ Ricki Lewis, « COVID-19 Vaccine Will Close in on the Spikes », sur DNA Science Blog, Public Library of Science (consulté le )
  10. ↑ 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 )
  11. ↑ Vickers C, et coll. Hydrolysis of biological peptides by human angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase. J Biol Chem 2002; 277: 14838-43.
  12. ↑ Ferrario CM, Chappell MC. Novel angiotensin peptides. Cell Mol Life Sci 2004; 61 : 2720-27.
  13. ↑ Ritz E. Angiotensin-Converting Enzyme-2 (ACE2) - A new player in the genesis of glomerular injury ? J Am Soc Nephrol 2006 ; 17: 2637-43.
  14. ↑ Santos RA, Simoes e Silva AC, Maric C et al. Angiotensin-(1–7) is an endogenous ligand for the G protein-coupled receptor MAS, Proc Natl Acad Sci USA, 2003;100:8258–8263
  15. ↑ Crackower MA, et coll. Angiotensin-converting enzyme 2 is an essential regulator of heart function. Nature 2002; 417: 822– 828.
  16. ↑ 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
  17. ↑ 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
  18. ↑ Ingelfinger JR. ACE2: A new target for prevention of diabetic nephropathy ? J Am Soc Nephrol 17 : 2957-59.
  19. ↑ 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.
  20. ↑ 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.
  21. ↑ 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

Bibliographie

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  • « 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)
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  • « 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)
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  • « 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)
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