生化本質
ACE2是一種金屬蛋白酶，全長805個氨基酸，包括17個氨基酸組成的N端信號肽序列和一個C端膜錨定區。[1]血管緊張素轉化酶2（Angiotensin-converting enzyme 2, ACE2）與ACE均屬於腎素-血管緊張素系統(Renin-Angiotensin System, RAS)，但ACE2中還具有一個特異的collectrin結構域。
ACE2三維結構，PDB 1R42
保護心血管
ACE2可以裂解血管緊張素(Angiotensin, Ang) I產生Ang-(1-9)肽，然後可以通過ACE或其他肽酶轉化為血管擴張肽Ang-(1-7)。另一方面，ACE2可將Ang II水解成Ang-(1-7)。然後，Ang-(1-7)作用於Mas受體，通過舒張血管、抗增生、抗氧化應激起到保護心血管作用。[2]在生物體內，ACE/AngII/AT1R軸和ACE2/AngAng-(1-7)/MAS軸相互制衡，既彌補不足，又防止矯枉過正。
冠狀病毒的細胞表面受體
ACE2被認為是SARS等冠狀病毒的重要功能性受體。在SARS spike glycoprotein(S) 蛋白結合的ACE2的結構中，ACE2的催化活性位點沒有被SARS S蛋白阻斷。[3]因此，ACE2作為SARS受體發揮作用，與其肽酶活性無關。2019-nCoV與SARS-CoV一樣，通過S-蛋白與人細胞表面ACE2受體的介導作用進行入侵，來感染人的呼吸道上皮細胞，但S蛋白中3個受體接合區域（RBD）中的1個向上螺旋突出從而讓S蛋白更易與宿主受體ACE2結合。[4]這也說明，新型冠狀病毒引發病毒的機制雖然與其他的冠狀病毒科的病毒機制異曲同工，但傳染性更強。
ACE2與新藥開發
通過基因治療或重組蛋白進行ACE2治療確實改善了高血壓、動脈粥樣硬化和腎臟疾病，基於電子構象的藥物篩選確定了一種ACE2激活劑（xanthenone）可中度增強ACE2活性。[5] 2019-nCoV與SARS-nCoV的S抗原在RBD上存在潛在交叉反應表位。最為重要的是，其中一處與ACE2受體結合位點緊密毗鄰。[6]因此，針對該表位區域研發抗體，空間位阻效應可能阻斷病毒與ACE2受體的結合，有望起到病毒感染保護作用。
參考文獻
[1] Paul Towler, Bart Staker, Sridhar G. Prasad, Saurabh Menon, Jin Tang, Thomas Parsona, Dominic Ryan, Martin Fisher, David Williams, Natalie A. Dales, Michael A. Patane，Michael W. Pantoliano.ACE2 X-Ray Structures Reveal a Large Hinge-bending Motion Important for Inhibitor Binding and Catalysis.JBC,2004:17996-18007.
[2] Amanda S. M. Bessa， Érika F. Jesus，Allancer D. C. Nunes， Carlos H. Castro.Stimulation of the ACE2/Ang-(1–7)/Mas axis in hypertensive pregnant rats attenuates cardiovascular dysfunction in adult male offspring.1883-1893.
[3] Wenhui Li , Jianhua Sui, I-Chueh Huang, Jens H. Kuhn , Sheli R. Radoshitzky , Wayne A. Marasco, Hyeryun Choe, Michael Farzan.The S proteins of human coronavirus NL63 and severe acute respiratory syndrome coronavirus bind overlapping regions of ACE2.367-374.
[4 ]Structural basis for the recognition of the 2019-nCoV by human ACE2.bioRxiv.
[5] Hisham Saleh Ibrahima, Gabrielle Ruth Anisah Froemming, Effat Omar, Harbindar Jeet Singh.ACE2 activation by xanthenone prevents leptin-induced increases in blood pressure and proteinuria during pregnancy in Sprague-Dawley rats.155-161.
[6] Crystal structure of the 2019-nCoV spike receptor-binding domain bound with the ACE2 receptor.bioRxiv.
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