Angiotensin-converting enzyme (ACE; kininase II; CD143)   中文名称: 血管紧张素转换酶

ACE是在20世纪50年代中期发现的，在培养前用水和生理盐水透析血浆和肾提取物会产生两种不同的加压物质，分别是Ang I和Ang II。1966年，在对肾脏缓激肽(BK)降解酶进行鉴定时，第二次发现该酶，并将其命名为kininase II;后来发现它和ACE是同一种酶。ACE2于2000年被发现，当时两个独立的研究小组克隆了同源的ACE，它可以将Ang I转化为Ang(1 - 9)，但也对captopril不敏感[1]。 哺乳动物体内存在两种ACE同工酶:躯体ACE和睾丸ACE。体细胞ACE具有两个催化结构域(N-和c -结构域)和一个c端跨膜段(柄)(图29D)。1)。人体和睾丸ace分别含有1,306个和665个aa残基。睾丸ACE只具有一个催化结构域。两个催化结构域都是具有活性基序HEMGH的锌-金属肽酶，其中两个组氨酸残基与锌离子协调。茎将酶固定在膜上，容易被脱落的酶切割，导致血浆ACE活性升高(图29D.1)。ACE2是一种嵌合体蛋白，具有ACE的单一催化结构域，其c -末端与集合蛋白高度相似，可能作为伴侣蛋白将其他蛋白传递到刷状边界膜。[1]

临床意义[1]
第16内含子287 bp Alu重复序列的包含(II)或缺失(DD)影响人血浆ACE水平，DD基因型在心肌梗死患者中更为常见，但没有令人信服的证据表明DD基因型与高血压的相关性。ACE2被确定为SARS(严重急性呼吸综合征)冠状病毒的受体。SARS病毒结合可下调ACE2的细胞表达，并诱导病毒/受体(SARS/ACE2)复合物的网格蛋白依赖性内化。ACE2不仅促进了SARS病毒的入侵和快速复制，而且ACE2从细胞膜上被耗尽，从而增强了Ang II的破坏作用，导致肺组织的急性恶化。

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用于诊断和治疗[1]
自20世纪70年代以来，ACE一直是高血压控制的目标。ACE抑制剂被规定为高血压的单一或联合治疗，具有降低Ang II和减缓BK降解的双重作用。在人类高血压患者中，与正常的志愿者相比，肾脏和心脏的ACE2水平都较低。

基因与mRNA[1]
ACE和ACE2基因分别位于人类染色体17q23和Xp22上。睾丸ACE是从同一基因转录而来，但在ACE基因的第13内含子上有一个替代的转录起始位点，因此在人类中只有c结构域和柄段具有独特的额外67 aa n端序列。这两个催化结构域是基因/结构域重复的结果，这种重复在进化过程中多次发生，因为刺胞动物、甲壳类动物、昆虫和脊椎动物都具有具有一个或两个催化结构域的ace样酶。迄今为止，尚未对非哺乳动物的ACE和ACE2进行表达研究。

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mRNA的分布[1]
体细胞ACE在血管、肾、肠、肾上腺、肝、子宫等组织中均有表达，在视网膜、肺等血管高度发达的器官中表达尤其丰富。睾丸ACE在减数分裂后的男性生殖细胞中表达，在圆形和细长的精子中表达水平较高。ACE2在肺、肝、肠、脑、睾丸、心脏和肾脏中表达。

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合成与释放调控[1]
ACE的表达受类固醇和甲状腺激素的影响，但具体的调控机制尚不清楚。ACE受缺氧诱导因子1α (HIF-1α)的启动子调控，HIF-1α在缺氧条件下上调ACE的表达，导致Ang II浓度升高。缺氧条件下，ACE2也会下调，但表明其受Ang II间接调控，而不受HIF-1α的调控。睾丸ACE的表达控制是高度特异性的，由位于转录起始位点- 59 bp处的组织特异性启动子调控，该启动子经常用于睾丸特异性过表达研究。高温缺氧使鳃ACE活性降低，但对肾脏无影响。来自哺乳动物、两栖动物和硬骨鱼的ACE2启动子在心脏中驱动特异性表达。顺式元件搜索结果发现，来自不同脊椎动物的所有假定的ACE2启动子中都存在WGATAR基序，提示GATA家族转录因子可能在ACE2表达调控中发挥作用。

靶细胞/组织与功能[1]
众所周知，ACE的功能是将Ang I转化为Ang II，并降解BK，这些都在控制血压方面发挥重要作用。ACE还作用于其他天然底物，包括脑啡肽、神经紧张素和p物质。除了参与血压控制外，ACE还具有广泛的功能，包括肾脏发育、男性生育、造血、红细胞生成、骨髓生成和免疫反应。ACE2可以将Ang II转化为Ang(1-7)，从而降低Ang II的浓度，增加Ang(1-7)的浓度。ACE2也能将Ang I转化为Ang(1-9)，再由ACE转化为Ang(1-7)。ACE2的高表达有利于Ang(1-7)与Ang II的平衡，这解释了ACE2通过Ang(1-7)/Mas信号通路发挥心脏保护作用。

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组织和血浆浓度[1]
肺中ACE含量最高，占总蛋白的0.1%。人血清ACE水平为299.3±49 μg/l (DD) ~ 494.1±88.3 μg/l (II)，杂合个体为392.6±66.8 μg/l。(基因型定义见“病理生理含义”一节)已经开发了几种用于测量血浆和组织中ACE活性的酶测定方法，通常涉及人工底物，如马尾酰- his - leu或N-[3-(2-呋喃基)丙烯酰]l-苯丙酰-甘氨酸(FAPGG)，联合卡托普利抑制。这些方法是在哺乳动物中发展起来的，但也扩展到其他脊椎动物，包括鸟类、两栖动物和鱼类。然而，这些酶的方法可能是错误的，因为酶在人工底物上的特异性可能不同。测量了七鳃鳗不同组织的ACE活性，但卡托普利未能降低ACE活性，表明可能存在非特异性酶测量。在两栖动物中，性腺、肠、肾和肺的卡托普利敏感ACE活性较高，肝脏、心脏和皮肤的ACE活性中等，血浆、肌肉和红细胞的ACE活性较低或可忽略。

Phenotype in Gene-Modified Animals[1]
ACE-knockout mice display normal blood pressure under normal conditions, but are sensitive to changes in blood pressure such as exercise. ACE-knockout also affects renal function, renal development, serum and urine electrolyte composition, haematocrit, and male reproductive capacity. Deficiency in testis ACE affects male fertility but its exact role is still not clear. Although mice with testis ACE deficiency mate normally and their sperm quantity and motility are no different from those of wild-type mice, the survival of sperm in the oviduct and fertilization rate are highly reduced. Overexpression of ACE2 in hypertensive models, but not in normotensive animals, reduced blood pressure. ACE2-knockout mice displayed progressive cardiac dysfunction resembling that of long-term hypoxia after coronary artery disease or bypass surgery in human, which could be reversed by concurrent ACE-knockout. It was suggested that the cardioprotective function of ACE2 is to counterbalance the effects of ACE.

[1]. Angiotensin Converting Enzymes. Handbook of Hormones. 2016:263–e29D-4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7150253/

Angiotensin converting enzyme (ACE) is well known for its dual actions in converting inactive Ang I to active Ang II and degrade active bradykinin (BK), which play an important role in the control of blood pressure. Since the bottle neck step is the production of pressor Ang II, this was targeted pharmacologically in 1970s and successful ACE inhibitors such as captopril were produced to treat hypertension. Researches on domain specific ACE inhibitors are continuing to produce effective hypertension controlling drugs with fewer side effects. ACE2 was discovered in 2000; it converts Ang II into Ang(1–7), thereby reducing the concentration of Ang II as well as increasing that of Ang(1–7), an important enzyme for Ang(1–7)/Mas receptor signaling. ACE2 also acts as the receptor in the lung for the coronavirus causing the infamous severe acute respiratory syndrome (SARS) in 2003.[1]

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The first ACE inhibitor was a peptide antagonist called SQ 20,881 (GWPRPEIPP) discovered from snake venom but it was not orally active. The snake venom peptides were further studied to produce the first orally active form, captopril, that lowers the blood pressure of essential hypertensive patients. The most common side effects of captopril are cough, skin rash, and loss of taste, and therefore derivatives such as enalapril, lisinopril, and ramipril were developed with fewer side effects. After the discovery of N- and C-domains of ACE, specific domain inhibitors were developed to increase specificity. Ang I is mainly hydrolyzed by the C-domain in vivo but BK is hydrolyzed by both domains. By developing a C-domain selective inhibitor (RXPA380) some degradation of BK by the N-domain would be permitted and this degradation could be enough to prevent accumulation of excess BK causing angioedema.[1]

C2H5NO

59.067200422287

9015-82-1

Typically exists as Off-white to light yellow solid at room temperature

Kininase II; CD143; Carboxycathepsin; Carboxypeptidase Zace2; Dipeptidyl carboxypeptidase; Dipeptidyl carboxypeptidase A; Dipeptidyl carboxypeptidase I; Dipeptidyl serine carboxypeptidase; E.C. 3.4.15.1; Native Porcine Angiotensin Converting Enzyme

Powder      -20°C    3 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

May dissolve in DMSO (in most cases), if not, try other solvents such as H2O, Ethanol, or DMF with a minute amount of products to avoid loss of samples

注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方，主要用于溶解难溶或不溶于水的产品（水溶度<1 mg/mL）。 建议您先取少量样品进行尝试，如该配方可行，再根据实验需求增加样品量。

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注射用配方1: DMSO : Tween 80： Saline = 10 : 5 : 85 (如： 100 μL DMSO → 50 μL Tween 80 → 850 μL Saline)
*生理盐水/Saline的制备：将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中，得到澄清溶液。
注射用配方 2: DMSO : PEG300 ：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL DMSO → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)
注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如： 100 μL DMSO → 900 μL Corn oil)
示例: 以注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液，加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。

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注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如：100 μL DMSO → 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)]
*20% SBE-β-CD in Saline的制备（4°C，储存1周）：将2g SBE-β-CD (磺丁基-β-环糊精) 溶解于10mL生理盐水中，得到澄清溶液。
注射用配方 5: 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin : Saline = 50 : 50 (如： 500 μL 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (羟丙基环胡精)→ 500 μL Saline)
注射用配方 6: DMSO : PEG300 : Castor oil : Saline = 5 : 10 : 20 : 65 (如： 50 μL DMSO → 100 μL PEG300 → 200 μL Castor oil → 650 μL Saline)
注射用配方 7: Ethanol : Cremophor : Saline = 10： 10 : 80 (如： 100 μL Ethanol → 100 μL Cremophor → 800 μL Saline)
注射用配方 8: 溶解于Cremophor/Ethanol (50 : 50), 然后用生理盐水稀释。
注射用配方 9: EtOH : Corn oil = 10 : 90 (如： 100 μL EtOH → 900 μL Corn oil)
注射用配方 10: EtOH : PEG300：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL EtOH → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)

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口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠)
口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
示例: 以口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中，得到0.5%CMC-Na澄清溶液；然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中，得到悬浮液。

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口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400)
口服配方 4: 悬浮于0.2% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 5: 溶解于0.25% Tween 80 and 0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 6: 做成粉末与食物混合

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注意: 以上为较为常见方法，仅供参考， InvivoChem并未独立验证这些配方的准确性。具体溶剂的选择首先应参照文献已报道溶解方法、配方或剂型，对于某些尚未有文献报道溶解方法的化合物，需通过前期实验来确定（建议先取少量样品进行尝试），包括产品的溶解情况、梯度设置、动物的耐受性等。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。