新型冠状病毒关键受体ACE2基因启动子的生物信息学分析

为探究新型冠状病毒(SARS-CoV-2)关键受体ACE2基因的启动子、CpG岛、转录因子以及SNP位点,从GeneBank数据库获取人ACE2基因组序列和其在染色体的定位信息,并且利用多种生物信息学工具对其上游5′端的启动子、转录因子结合位点、CpG岛、SNP等进行预测和分析。结果表明,人ACE2基因5′调控区2100 bp区域含启动子序列;Promoter 2.0和NNPP数据库推测其区间分别存在1个、2个启动子;AliBaba 2.1和PROMO数据库预测到其启动子保守区域共同的转录因子结合位点为24个;当设置Relative profile score threshold为95%,JASPAR网站预测到7个潜在的转录因子EOMES的结合位点;此外,EMBOSS,MethPrimer及CpG finder均预测存在1个CpG岛,而且位于282~558 bp,大小为277 bp;SNP function prediction还发现了7个SNP位点。本研究将为SARS-CoV-2的疫苗研制和新药开发提供新的思路。

ACE2基因多态性与福建地区汉族糖尿病合并2型心肾综合征的相关性研究

目的探讨血管紧张素转换酶2(ACE2)基因多态性与糖尿病合并2型心肾综合征的相关性。方法福建地区汉族的糖尿病患者共406例,其中84例并发2型心肾综合征,按是否并发2型心肾综合征分为2型糖尿病(T2DM)+心肾综合征(CRS)组和T2DM组;100例体检健康者为对照组。应用DNA测序和酶切电泳法检测ACE2基因A9570G多态性,并结合超声心动图参数及生化指标进行分析。结果在男性,T2DM+CRS组G等位基因频率/G基因型分布显著高于对照组及T2DM组(P<0.05)。在女性,3组间等位基因频率/基因型构成差异无统计学意义(P>0.05)。在T2DM+CRS组内,根据不同基因型对患者心、肾功能进行亚组分析发现,男性G基因型患者肾小球滤过率显著低于A等位基因(P<0.05);女性则未观察到这种差异(P>0.05)。结论 ACE2基因A9750G多态性可能与男性糖尿病并发2型心肾综合征的遗传易感性相关,还可能与其肾功能不全严重程度有关。

ACE2基因多态性与新疆墨玉县维吾尔族慢性肾脏病的关系

目的:探讨ACE2基因多态性与新疆维吾尔族成人CKD的关系。方法:在2013年03月~2014年04月新疆墨玉县农村维吾尔族成人慢性肾脏病(CKD)流行病学调查的数据库基础上,随机抽取资料完整的CKD及健康对照样本共254例,采用聚合酶连反应和限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)分型技术对ACE2 G8790A、A1075G两位位点单个核酸多态性(SNPs)进行基因分型鉴定。结果:ACE2基因G8790A位点基因型及等位基因频率分布情况:在女性CKD组中AA基因型频率高于健康对照组(P<0.05)。在男性CKD组中A等位基因频率高于健康对照组(P<0.05)。ACE2基因A1075G位点基因型及等位基因频率分布情况:在女性CKD并高血压组中AA基因型频率高于非高血压组(P<0.05)。结论:ACE2G8790A基因多态性可能与新疆维吾尔族成人CKD有关。ACE2 A1075G基因多态性可能与新疆维吾尔族女性成人CKD合并高血压有关。

湖北人群中ACE2蛋白与SARS-CoV-2互作位点的多态性分析

目的:研究湖北省健康人群血管紧张素转换酶2(Angiotensin Converting Enzyme 2,ACE2)与SARS-CoV-2互相作用位点处对应基因的单核苷酸多态性,以期揭示其与SARS-CoV-2易感性之间的联系。方法:选取湖北文理学院医学院临床专业学生16名,提取其口腔粘膜DNA,使用PCR技术检测本实验研究人群ACE2蛋白与SARS-CoV-2相互作用的八个氨基酸对应基因位点的多态性。结果:ACE2与SARS-CoV-2的关键结合位点具有保守性,未发现多态性。在这些关键结合位点中,包括两个单核苷酸多态性位点,分别为rs766996587和rs368655410,其变异频率在亚洲人群中极低,本次实验也未发现存在多态性。结论:在湖北人群中ACE2基因与SARS-CoV-2相互作用位点处未发现多态性,暗示湖北人群对SARS-CoV-2的易感性从分子层面来看不存在差异。

血管紧张素转化酶2生物信息学分析

目的:通过生物信息学方法分析血管紧张素转化酶2(ACE2)的基因及蛋白,为深入揭示该基因的疾病机理和相关药物研发提供参考。方法:分别选用DNASTAR、ExPASy、SOPMA等生物信息学平台分别对ACE2的基因蛋白信息及功能进行分析。结果:人源ACE2基因编码区长2418 bp,编码805个氨基酸。人源ACE2蛋白分子式为C 4170 H 6358 N 1092 O 1222 S 35,相对分子质量为92463.04,体外不稳定,二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主,存在1个跨膜结构,信号肽位于17~18 bp处,有77个磷酸化位点和7个N-糖基化位点,存在37个B细胞抗原表位。通过String数据库得到蛋白相关功能和通路,发现ACE2蛋白在RAS系统、蛋白质消化吸收、肾素分泌和心肌细胞中的肾上腺素信号传导信号通路中发挥着重要作用,是血小板相关生物过程的重要部分。同源性分析和进化树显示灵长类动物与人类ACE2蛋白相似性最高。结论:利用生物信息学方法研究人源ACE2基因和蛋白的基本结构、性质、功能,为新型冠状病毒患者出现的症状机理提供一定的理论支持,对进一步探索疾病发生机制和药物研发提供参考。

SARS-CoV-2受体基因Ace2和Axl在小鼠多种组织中定位与表达

目的采用原位杂交技术分析正常生理、病毒感染、细菌感染条件下介导SARS-CoV-2进入细胞的受体基因Ace2、Axl在小鼠多种组织中的定位及表达情况,为COVID-19相关研究提供理论依据。方法21只雄性C57BL/6小鼠,其中3只经麻醉、心脏灌注后获取骨骼肌、心、肝、脑、肺、肾、舌、胃、小肠、大肠、皮肤、鼻腔组织,采用原位杂交技术检测Ace2、Axl mRNA定位及表达情况。其余18只小鼠分为病毒感染组、细菌感染组、对照组各6只,病毒感染组分别于第1、3、5天腹腔注射1g/L Poly(I:C)0.2mg,制备病毒感染小鼠模型;细菌感染组分别于第1、3、5天腹腔注射0.1g/L脂多糖0.02mg,制备细菌感染小鼠模型;对照组注射等体积PBS。于第6天(末次注射后24h)对3组小鼠麻醉、心脏灌注后获取各部位组织,采用原位杂交技术检测Ace2、Axl mRNA定位及表达情况。结果Ace2mRNA在骨骼肌、胃、肝脏、大脑皮层组织无表达,在胆管细胞及肺、大肠组织低表达,在鼻腔上皮、肾脏、心脏、舌、皮肤、小肠上皮组织及脑室周围神经前体细胞高表达;Axl mRNA几乎在所有被检测组织中均高表达。细菌感染组心脏组织Ace2mRNA阳性细胞数[(733±107)个/mm^(2)]高于病毒感染组[(369±99)个/mm^(2)]、对照组[(320±107)个/mm^(2)](P<0.05),病毒感染组与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);细菌感染组心脏、骨骼肌组织Axl mRNA阳性细胞数[(2026±255)、(530±65)个/mm^(2)]均高于病毒感染组[(933±112)、(431±50)个/mm^(2)]、对照组[(687±76)、(333±40)个/mm^(2)](P<0.05),病毒感染组均高于对照组(P<0.05);3组小肠组织Ace2、Axl mRNA阳性细胞平均光密度值及肺、肝脏组织Axl mRNA阳性细胞数比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论小鼠Ace2主要表达于心脏、毛囊、肾脏、舌、小肠等组织,Axl广泛表达于各种组织;细菌感染时心脏组织Ace2、Axl及骨骼肌组织Axl表达上调,病毒感染时心脏、骨骼肌组织Axl表达上调。