Ренин - Renin
| ренин | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| ЕС нет. | 3.4.23.15 | ||||||||
| № CAS | 9015-94-5 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
| BRENDA | BRENDA запись | ||||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
| КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Генная онтология | Amigo / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Ренин ( этимология и произношение ), также известный как ангиотензиногеназа , представляет собой белок аспарагиновой протеазы и фермент, секретируемый почками, который участвует в системе ренин-ангиотензин-альдостерон (РААС), также известной как ось ренин-ангиотензин-альдостерон - который опосредует объем внеклеточной жидкости ( плазмы крови , лимфы и межклеточной жидкости ) и сужение артериальных сосудов . Таким образом, он регулирует среднее артериальное давление в организме .
Ренин обычно не называют гормоном , хотя он имеет рецептор, (про) рецептор ренина, также известный как рецептор ренина и рецептор проренина (см. Также ниже), а также ферментативную активность, с которой он гидролизует ангиотензиноген до ангиотензина. Я .
Биохимия и физиология
Состав
Первичная структура предшественника ренина состоит из 406 аминокислот с пре- и просегментом, несущим 20 и 46 аминокислот соответственно. Зрелый ренин содержит 340 аминокислот и имеет массу 37 кДа .
Секреция
Фермент ренин секретируется перицитами вблизи афферентных артериол и аналогичных микрососудов почек из специализированных клеток юкстагломерулярного аппарата - юкстагломерулярных клеток , в ответ на три стимула:
- Снижение артериального давления (которое может быть связано с уменьшением объема крови), обнаруженное барорецепторами (чувствительными к давлению клетками). Это самая прямая причинная связь между артериальным давлением и секрецией ренина (два других метода действуют более длинными путями).
- Уменьшение натриевой нагрузки, поступающей в дистальный каналец. Эта нагрузка измеряется макулы Densa из юкстагломерулярного аппарата .
- Симпатической системы нервной деятельности, которая также контролирует кровяное давление, действующее через & beta ; 1 - адренергических рецепторов.
Ренин человека секретируется по крайней мере двумя клеточными путями: конститутивным путем секреции предшественника проренина и регулируемым путем секреции зрелого ренина.
Ренин-ангиотензиновая система
Ренина фермента циркулирует в кровотоке и гидролизуют (расщепляет) ангиотензиноген , секретируемый из печени в пептид ангиотензина I .
Ангиотензин I далее расщепляется в легких эндотелиальным ангиотензин-превращающим ферментом (АПФ) в ангиотензин II , наиболее вазоактивный пептид. Ангиотензин II является сильным сужением всех кровеносных сосудов. Он действует на гладкую мускулатуру и, следовательно, увеличивает сопротивление, оказываемое этими артериями сердцу. Сердце, пытаясь преодолеть это увеличение своей «нагрузки», работает более энергично, вызывая повышение кровяного давления. Ангиотензин II также действует на надпочечники и высвобождает альдостерон , который стимулирует эпителиальные клетки в дистальных канальцах и собирающих протоках почек, чтобы увеличить реабсорбцию натрия, обмениваясь с калием для поддержания электрохимической нейтральности, и водой, что приводит к повышению крови. объем и повышенное артериальное давление. РАС также воздействует на ЦНС, увеличивая потребление воды, стимулируя жажду , а также сохраняя объем крови, уменьшая потерю мочи за счет секреции вазопрессина из задней доли гипофиза .
Нормальная концентрация ренина в плазме взрослого человека составляет 1,98–24,6 нг / л в вертикальном положении.
Функция
Ренин активирует ренин-ангиотензиновую систему , используя свою эндопептидазную активность для расщепления ангиотензиногена, продуцируемого печенью , с образованием ангиотензина I , который затем превращается в ангиотензин II под действием АПФ , ангиотензин-превращающего фермента, главным образом в капиллярах легких. Затем ангиотензин II сужает кровеносные сосуды , увеличивает секрецию АДГ и альдостерона и стимулирует гипоталамус для активации рефлекса жажды, что приводит к повышению артериального давления . Таким образом, основная функция ренина - в конечном итоге вызвать повышение артериального давления, что приведет к восстановлению перфузионного давления в почках.
Ренин секретируется юкстагломерулярными клетками почек, которые воспринимают изменения перфузионного давления почек через рецепторы растяжения в стенках сосудов. Юкстагломерулярные клетки также стимулируются высвобождением ренина за счет передачи сигналов от плотного пятна . Плотное пятно ощущает изменения в доставке натрия в дистальные канальцы и реагирует на падение канальцевой нагрузки натрия, стимулируя высвобождение ренина в юкстагломерулярных клетках. Вместе, macula densa и юкстагломерулярные клетки составляют юкстагломерулярный комплекс.
Секреции ренина также стимулируется симпатической нервной стимуляции, в основном за счет & beta ; 1 адренорецепторов активации.
(Про) Рениновый рецептор, с которым связываются ренин и проренин, кодируется геном ATP6ap2 , ATPase H (+) - транспортным лизосомным дополнительным белком 2, что приводит к четырехкратному увеличению превращения ангиотензиногена в ангиотензин I по сравнению с показателем растворимого ренин, а также негидролитическая активация проренина через конформационное изменение проренина, которое открывает каталитический сайт для субстрата ангиотензиногена. Кроме того, связывание ренина и проренина приводит к фосфорилированию остатков серина и тирозина ATP6AP2.
Уровень мРНК ренина, по-видимому, модулируется связыванием HADHB , HuR и CP1 с регуляторной областью в 3 'UTR .
Генетика
Ген для ренина, РЕН , пролеты 12 кб ДНК и содержит 8 интронов. Он производит несколько мРНК , кодирующих разные изоформы REN .
Мутации в гене REN могут передаваться по наследству и являются причиной редкого наследственного заболевания почек, которое на сегодняшний день обнаружено только в 2 семьях. Это заболевание является аутосомно-доминантным , что означает, что для него характерна вероятность наследования 50%, и оно представляет собой медленно прогрессирующее хроническое заболевание почек, которое приводит к необходимости диализа или трансплантации почки . Многие - но не все - пациенты и семьи с этим заболеванием в относительно раннем возрасте страдают повышенным уровнем калия в сыворотке крови и необъяснимой анемией. Пациенты с мутацией в этом гене могут иметь переменную скорость потери функции почек: некоторые люди идут на диализ в возрасте 40 лет, в то время как другие могут не идти на диализ до 70 лет. Это редкое наследственное заболевание почек, которое встречается менее чем у 1% людей с заболеванием почек.
Модельные организмы
| Характерная черта | Фенотип |
|---|---|
| Жизнеспособность гомозигот | Обычный |
| Плодородие | Обычный |
| Масса тела | Обычный |
| Беспокойство | Обычный |
| Неврологическое обследование | Обычный |
| Сила захвата | Обычный |
| Горячая тарелка | Обычный |
| Дисморфология | Обычный |
| Неинвазивное кровяное давление | Аномальный |
| Косвенная калориметрия | Обычный |
| Тест толерантности к глюкозе | Обычный |
| Слуховой ответ ствола мозга | Обычный |
| DEXA | Обычный |
| Рентгенография | Обычный |
| Температура тела | Обычный |
| Морфология глаза | Обычный |
| Клиническая химия | Обычный |
| Гематология | Обычный |
| Микроядерный тест | Обычный |
| Вес сердца | Обычный |
| Гистопатология кожи | Обычный |
| Гистопатология головного мозга | Обычный |
| Сальмонеллезная инфекция | Обычный |
| Citrobacter инфекция | Аномальный |
| Все тесты и анализы от |
Модельные организмы использовались при изучении функции REN. Была создана нокаутная линия мыши , названная Ren1 Ren-1c Enhancer KO . Самцы и самки животных прошли стандартизованный фенотипический скрининг для определения эффектов делеции. Двадцать четыре теста были проведены на мутантных мышах, и были обнаружены два значительных отклонения от нормы. Гомозиготные мутантные животные имели пониженную частоту сердечных сокращений и повышенную восприимчивость к бактериальной инфекции . Более подробный анализ этой линии показал, что креатинин плазмы также был повышен, и у мужчин было более низкое среднее артериальное давление, чем в контрольной группе.
Клинические применения
Чрезмерно активная система ренин-ангиотензия приводит к сужению сосудов и задержке натрия и воды. Эти эффекты приводят к гипертонии . Следовательно, ингибиторы ренина можно использовать для лечения гипертонии. Это измеряется активностью ренина плазмы (PRA).
В современной медицинской практике гиперактивность ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (и связанная с ней гипертензия) чаще снижается с помощью либо ингибиторов АПФ (таких как рамиприл и периндоприл), либо блокаторов рецепторов ангиотензина II (БРА, таких как лозартан, ирбесартан или кандесартан). чем прямой пероральный ингибитор ренина. Ингибиторы АПФ или БРА также являются частью стандартного лечения после сердечного приступа.
Дифференциальный диагноз от рака почки у молодых пациентов с гипертонией включает в себя юкстагомерулярные опухолевые клетках ( reninoma ), опухоль Вильмса , и почечно - клеточную карциному , все из которых может производить ренин.
Измерение
Ренин обычно измеряется как активность ренина плазмы ( PRA ). PRA измеряется специально в случае определенных заболеваний, которые проявляются гипертонией или гипотонией . PRA также повышается в некоторых опухолях. Измерение PRA можно сравнить с концентрацией альдостерона в плазме (PAC) как соотношение PAC / PRA .
Открытие и наименование
Название ренин = ren + -in , « почка » + « соединение ». Наиболее распространенное произношение на английском языке / г я н ɪ п / (длинный е ); / Г ɛ п ɪ п / (сокр е ) также встречается, но с использованием / г я н ɪ п / позволяет резерв / г ɛ н ɪ п / к ренина . Ренин был открыт, охарактеризован и назван в 1898 году Робертом Тигерштедтом , профессором физиологии , и его учеником Пером Бергманом в Каролинском институте в Стокгольме .
Смотрите также
- Ангиотензин-превращающий фермент
- Активность ренина в плазме
- Ингибитор ренина
- Элемент регуляции стабильности ренина (REN-SRE)
использованная литература
(1) перициты почек человека продуцируют ренин; Стефанская А., Кеньон С., Кристиан Х.С., Бакли С., Шоу И., Маллинс Дж. Дж., Пео Б. Кидни Инт. 2016 Dec; 90 (6): 1251-1261
внешние ссылки
- GeneReviews / NCBI / NIH / UW запись о семейной ювенильной гиперурикемической нефропатии 2 типа
- Записи OMIM о семейной ювенильной гиперурикемической нефропатии 2 типа
- Merops онлайновой базы данных для пептидазы и их ингибиторов: A01.007
- Ренин в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P00797 ( Renin ) в PDBe-KB .
