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Enzima conversora da angiotensina

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Enzima conversora da angiotensina
Representação da estrutura da enzima conversora da angiotensina. PDB 1O86
Indicadores
Número EC 3.4.15.1
Número CAS 9015-82-1--
Bases de dados
IntEnz IntEnz
BRENDA BRENDA
ExPASy NiceZyme
KEGG KEGG
MetaCyc via metabólica
PRIAM PRIAM
Estruturas PDB RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum


A enzima conversora da angiotensina (ECA; nome aceito pela NC-IUBMB: peptidil-dipeptidase A), foi descoberta em meados de 1950, sendo o último componente do sistema renina angiotensina a ser identificado. De facto, a ECA foi descoberta mais de 50 anos após a identificação da renina pelos fisiologistas Robert Tigerstedt e Per Gustav Bergman em Estocolmo. É o componente central do sistema renina-angiotensina, atuando no controle da pressão arterial regulando o volume de fluidos no corpo [1]. Converte angiotensina I em angiotensina II, um vaso constritor [2]. Sua importância médica reside no fato de que inibidores da ECA são utilizados como drogas farmacológicas.

Nomenclatura

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  • ACE
  • DCP
  • PDH
  • Enzima conversora da angiotensina I
  • Enzima conversora da angiotensina
  • Carboxicatepsina
  • Dipeptidase
  • Dipeptídeo hidrolase
  • Dipeptidil-carboxipeptidase
  • Dipeptidil-carboxipeptidase I
  • Peptidil-dipeptidase da célula endotelial
  • Cininase II
  • Peptidase P
  • Peptidil-dipeptidase I
  • Peptidil-dipeptidase-4
  • Peptidil-dipeptídeo hidrolase
  • Peptidil-dipeptídeo hidrolase
  • Peptidildipeptídeo hidrolase

Função

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2624 The Enzyme Renin Converts The Pro-Enzyme Angiotensin I

A ECA tem função no sistema renina angiotensina (uma via fisiológica importante no sistema cardiovascular e no balanço eletrolítico). No rim, células justaglomerulares são responsáveis por liberar a renina na corrente sanguínea, que por sua vez atuará no angiotensinogênio, uma proteína circulante do plasma, formando angiotensina I. Nos vasos dos pulmões a angiotensina I é convertida em angiotensina II pela ECA. A angiotensina II tem um forte papel vasoconstritor, que quando se liga aos receptores AT1, localizados no endotélio, induz uma cascata de ativação enzimática e proteica que resultará na entrada de mais Ca2+ na célula muscular lisa, aumentando a vasoconstrição e consequentemente a pressão arterial [3].

Relevância na doença

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Inibidores da ECA são amplamente usados como fármacos no tratamento de doenças como pressão arterial elevada, insuficiência cardíaca, diabetes tipo I e diabetes tipo II.

Os inibidores de ECA a inibem competindo pelo receptor [4]. Que resulta na diminuição da formação de angiotensina II e diminuição do metabolismo de bradicinina, levando a vasodilatação e consequente diminuição da pressão arterial. Além disso, inibir a formação de angiotensina II, diminui a secreção de aldosterona mediana por angiotensina II, diminuindo a reabsorção de água e sódio e redução no volume extracelular [5].

Estrutura

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Angiotensin converting enzyme in complex with angiotensin II

A ECA é uma proteína transmembrana sintetizada como um polipeptídeo com 1306 aminoácidos, sendo sua forma composta por 1277 aminoácidos e possui uma massa molecular de 146.6 kDa. Contém duas áreas internas (domínios N e C terminal) com homologia entre aminoácidos, cada uma com aproximadamente 612 aminoácidos. Cada um dos dois domínios catalíticos contém motivos de ligação a zinco His-Glu-XX-His, estrutura de peptidases de zinco. Sendo as duas histidinas e o glutamato responsáveis pela ligação com zinco. O domínio N terminal da molécula começa com uma Leucina1 (Leu1) e se estende até prolina613 (Pro613). Dentro dessa sequência de aminoácidos contém o motivo His361-Glu-Met-Gly-His365 e Glu389 que se liga o zinco. O interdominio que liga a porção N terminal com a C terminal é formado por 11 aminoácidos Pro602 ao Aspartato612 (Asp612). Enquanto a porção C terminal se estende da Leu613 até a Pro1193 mais uma cauda Gln1194 a Ser1277, com o domínio de ligação ao zinco His959-Glu-Met-Gly-His963 e Glu987 [1].

Genética e ECA

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Estudos tem demonstrado que diferentes genótipos para a ECA podem estar relacionados a doenças, capacidades físicas e performance atlética. O polimorfismo de inserção (I) ou deleção (D) de 287 pb (rs 1799752), localizado no cromossomo 17q23 e está associado ao aumento (alelo D) e diminuição (alelo I) na atividade da enzima, como também mais fibras musculares do tipo II [6].

Relacionado à capacidades físicas e performance atlética, estudos com atletas que praticavam esporte de inverno [7], com jogadores de rugby asiáticos [8] e em outro com idosos [9] mostraram a capacidade cardiorrespiratória estar associada com o polimorfismo de I/D da ECA, no qual os indivíduos com o genótipo II apresentavam melhor capacidade cardiorrespiratória do que os que portavam o genótipo ID e o grupo ID melhores resultados do que o grupo DD, indicando que o alelo I está relacionado com predisposição a uma melhor capacidade aeróbia. Enquanto em outros dois estudos indivíduos com o alelo D apresentavam maior força muscular [10] [11].

Relacionado à doenças, um estudo com 574 homens caucasianos demonstrou que os indivíduos portadores do alelo D apresentavam maior número de casos de diabetes mellitus tipo II (DMT2) comparado ao genótipo II [12]. Um outro estudo encontrou resultados semelhantes, no qual maior número de indivíduos com DMT2 e hipertensão arterial apresentavam o genótipo DD [13].

Referências

  1. ↑ a b Bernstein, K. E., Ong, F. S., Blackwell, W. L. B., Shah, K. H., Giani, J. F., Gonzalez-Villalobos, R. A., ... & Fuchs, S. (2013). A modern understanding of the traditional and nontraditional biological functions of angiotensin-converting enzyme. Pharmacological reviews, 65(1), 1-46.
  2. ↑ Zhang B, Tanaka H, Shono N, Miura S, Kiyonaga A, Shindo M et al. The I allele of the angiotensin‐converting enzyme gene is associated with an increased percentage of slow‐twitch type I fibers in human skeletal muscle. Clin Genet 2003; 63: 139-144.
  3. ↑ 6. Zago AS, Zanesco A. Nitric oxide, cardiovascular disease and physical exercise. Arq Bras Cardiol 2006; 87: 264-270. Retrieved from http://hdl.handle.net/11449/26516.
  4. ↑ "Angiotensin converting enzyme (ace) inhibitors" (PDF). British Hypertension Society
  5. ↑ Klabunde RE. "ACE-inhibitors". Cardiovascular Pharmacology Concepts. cvpharmacology.com. Retrieved 2009-03-26
  6. ↑ Zhang, B., Tanaka, H., Shono, N., Miura, S., Kiyonaga, A., Shindo, M., & Saku, K. (2003). The I allele of the angiotensin‐converting enzyme gene is associated with an increased percentage of slow‐twitch type I fibers in human skeletal muscle. Clinical genetics, 63(2), 139-144.
  7. ↑ Orysiak, J., Zmijewski, P., Klusiewicz, A., Kaliszewski, P., Malczewska-Lenczowska, J., Gajewski, J., & Pokrywka, A. (2013). The association between ACE gene variation and aerobic capacity in winter endurance disciplines. Biology of sport, 30(4), 249
  8. ↑ Goh, K. P., Chew, K., Koh, A., Guan, M., Wong, Y. S., & Sum, C. F. (2009). The relationship between ACE gene ID polymorphism and aerobic capacity in Asian rugby players. Singapore medical journal, 50(10), 997
  9. ↑ Tobina, T., Kiyonaga, A., Akagi, Y., Mori, Y., Ishii, K., Chiba, H., ... & Tanaka, H. (2007). Angiotensin I converting enzyme gene polymorphism and exercise trainability in elderly women: An electrocardiological approach. Journal of sports science & medicine, 6(2), 220
  10. ↑ Tobina, T., Kiyonaga, A., Akagi, Y., Mori, Y., Ishii, K., Chiba, H., ... & Tanaka, H. (2007). Angiotensin I converting enzyme gene polymorphism and exercise trainability in elderly women: An electrocardiological approach. Journal of sports science & medicine, 6(2), 220
  11. ↑ Pereira, A., Costa, A. M., Leitão, J. C., Monteiro, A. M., Izquierdo, M., Silva, A. J., ... & Marques, M. C. (2013). The influence of ACE ID and ACTN3 R577X polymorphisms on lower-extremity function in older women in response to high-speed power training. BMC geriatrics, 13(1), 131.
  12. ↑ Stephens, J. W., Dhamrait, S. S., Cooper, J. A., Acharya, J., Miller, G. J., Hurel, S. J., & Humphries, S. E. (2005). The D allele of the ACE I/D common gene variant is associated with Type 2 diabetes mellitus in Caucasian subjects. Molecular genetics and metabolism, 84(1), 83-89.
  13. ↑ Zarouk, W. A., Hussein, I. R., Esmaeil, N. N., Raslan, H. M., Reheim, H. A., Moguib, O., ... & Hamed, M. (2012). Association of angiotensin converting enzyme gene (I/D) polymorphism with hypertension and type 2 diabetes. Bratislavske lekarske listy, 113(1), 14-18
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