298: 血管紧张素和血压（Angiotensin and Blood Pressure）

Author: David S. Goodsell Translator: 于 健（PDBj）

血管紧张素信号通路。细胞膜显示为灰色。
血管紧张素信号通路。细胞膜显示为灰色。 高质量的TIFF图片可以从这里获得。

保持健康的血压需要一种微妙的平衡。血压必须保持足够高的水平，以便让血液循环到全身，但又不能过高，以免造成损害。我们的身体会不断监测血压，并在血压超出最佳范围时做出改变。激素血管紧张素（angiotensin）在这种控制中起着核心作用。当血压需要升高时，就会分泌这种激素。血管紧张素会在体内流动，并产生一系列影响，包括收缩血管和使我们感到口渴。

发出信号

血管紧张素通过几个阶段发挥其功能。血管紧张素在肝细胞中生成一种叫做血管紧张素原（angiotensinogen）的大型非活性前体，在需要时释放到血液中。肾脏同时释放出一种小型蛋白酶肾素（renin），它可以切除部分血管紧张素原，生成一种名为血管紧张素 I的小型十肽（10 个残基的肽）。然后，ACE（血管紧张素转换酶，angiotensin-converting enzyme）又将血管紧张素 I 剥离出两个氨基酸，形成八肽（8 个残基的肽），即血管紧张素 II。血管紧张素 II 是一种活性荷尔蒙，可与全身细胞表面的受体结合，启动一系列过程，控制水和盐的流动，释放更多荷尔蒙并收缩血管。

血管紧张素的作用

我们可以在 PDB 档案中探索这些分子的分子细节。从下图所示的可操作交互式图表中可以看到，肾素的非活性前体（PDB ID 3vcm）的结构可以与切割血管紧张素原的活性形式（PDB ID 2x0b）的结构进行比较。它有两个类似的蛋白质裂解结构域，可裂解肽类激素。此处显示的整体结构是通过计算得出的结构模型（AF_AFP12821F1），但 PDB 档案中提供了许多通过实验解析的单个结构域结构。血管紧张素 I 的结构（PDB ID 1n9u）和与血管紧张素 II 结合的受体结构（PDB ID 6os0）也可在 PDB 中找到。

降压药

ACE 结构域（蓝色）与降压药赖诺普利（黄色）复合物。
ACE 结构域（蓝色）与降压药赖诺普利（黄色）复合物。 高质量的TIFF图片可以从这里获得。

对参与血管紧张素信号通路的蛋白质结构的了解，促进了改变其作用并在必要时降低血压的药物的开发。这里显示的是广泛使用的赖诺普利（lisinopril），它与 ACE 的血管紧张素裂解结构域的活性位点结合（PDB ID 1o86）。由于血压控制对健康非常重要，因此还开发了抑制信号通路中其他步骤的药剂。例如，下一节所示的可操作交互式图表中就包括抑制肾素作用的制剂。

探索结构

肾素活性

显示方式: 静止图像

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这三种结构揭示了肾素的不同状态：PDB ID 3vcm结构包含肾素的非活性形式，它是在肾细胞中制造的。PDB ID 2x0b的结构显示了肾素如何与血管紧张素原结合并将其放置在正确的位置，以便在正确的位置被裂解。PDB ID 2v0z的结构显示了药物 阿利吉仑（Aliskiren）与活性位点的结合，该药物可抑制肾素的作用并帮助降低血压。

点击图表底部的按钮，切换到交互式可操作图像，更详细地查看这些结构。

进一步的讨论议题

  1. ACE2 与此处描述的 ACE 相似，可进一步裂解血管紧张素。SARS-CoV-2 也使用 ACE2 作为感染受体。其结构见 PDB ID 6m17。
  2. 使用 RCSB PDB 的配对结构比对工具，可以比较两个 ACE 结构域，每个结构域的PDB ID分别为1o86 和 2c6n。

参考文献

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本文是由RCSB PDB的PDB-101提供的《当月的分子》2024年10月的文章的中文翻译。请参考我们的条款和条件页面。

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