Renin

Renin
Dostupne strukture PDB Pretraga ortologa: PDBe RCSB Spisak PDB ID kodova 4XX4, 1BBS, 1BIL, 1BIM, 1HRN, 1RNE, 2BKS, 2BKT, 2FS4, 2G1N, 2G1O, 2G1R, 2G1S, 2G1Y, 2G20, 2G21, 2G22, 2G24, 2G26, 2G27, 2I4Q, 2IKO, 2IKU, 2IL2, 2REN, 2V0Z, 2V10, 2V11, 2V12, 2V13, 2V16, 2X0B, 3D91, 3G6Z, 3G70, 3G72, 3GW5, 3K1W, 3KM4, 3O9L, 3OAD, 3OAG, 3OOT, 3OQF, 3OQK, 3OWN, 3Q3T, 3Q4B, 3Q5H, 3SFC, 3VCM, 3VSW, 3VSX, 3VUC, 3VYD, 3VYE, 3VYF, 4AMT, 4GJ5, 4GJ6, 4GJ7, 4GJ8, 4GJ9, 4GJA, 4GJB, 4GJC, 4GJD, 4PYV, 4Q1N, 4RYC, 4RYG, 4RZ1, 4S1G, 4XX3
Identifikatori
Aliasi	REN
Vanjski ID-jevi	OMIM: 179820 MGI: 97898 HomoloGene: 20151 GeneCards: REN
Lokacija gena (čovjek) Hrom. Hromosom 1 (čovjek)[1] Bend 1q32.1 Početak 204,154,819 bp[1] Kraj 204,190,324 bp[1]
Ontologija gena Molekularna funkcija • insulin-like growth factor receptor binding • aspartic-type endopeptidase activity • endopeptidase activity • GO:0070122 peptidase activity • signaling receptor binding • hydrolase activity • GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine Ćelijska komponenta • citoplazma • membrana • ćelijska membrana • intracellular anatomical structure • extracellular region • Vanćelijsko • apical part of cell Biološki proces • response to immobilization stress • regulation of blood volume by renin-angiotensin • male gonad development • regulation of MAPK cascade • Nefrogeneza • renin-angiotensin regulation of aldosterone production • cell maturation • amyloid-beta metabolic process • response to organic substance • angiotensin maturation • Proteoliza • mesonephros development • regulation of blood pressure • response to lipopolysaccharide • GO:0044257 protein catabolic process • drinking behavior • hormone-mediated signaling pathway • response to cGMP • response to cAMP Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
Vrste	Čovjek	Miš
Entrez	5972	19701
Ensembl	ENSG00000143839	ENSMUSG00000070645
UniProt	P00797	P06281
RefSeq (mRNK)	NM_000537	NM_031192
RefSeq (bjelančevina)	NP_000528	NP_112469
Lokacija (UCSC)	Chr 1: 204.15 – 204.19 Mb	n/a
PubMed pretraga	[2]	[3]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek Pogledaj/uredi – miš

Renin
Identifikatori
EC broj	3.4.23.15
CAS broj	9015-94-5
Baze podataka
IntEnz	IntEnz pregled
BRENDA	BRENDA unos
ExPASy	NiceZyme pregled
KEGG	KEGG unos
MetaCyc	metabolički put
PRIAM	profil
PDB strukture	RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
Ontologija gena	AmiGO / QuickGO
Pretraga PMC članci PubMed članci NCBI proteini

Renin ili angiotenzinogen je enzim koji učestvuje u tijelu kao renin-angiotenzin aldosteron (RAAS), poznat kao renin-angiotenzin aldosteronska osa, koja učestvuje u vanćelijskoj zapremini, formiranu od krvne plazme, limfne i međućelijske tečnosti i arterijske vazokonstrikcije. Tato regulira srednji arterijskog krvnog pritisna organizma.^{[4][5][6][7][8] [9][10][11]}

Renin se često nepravilno naziva hormonom iako nema perifernih receptora i ima enzimsku aktivnost kojom se hidrolizira angiotenzinogen u angiotenzin I.

Struktura

Primarna struktura reninovog prekursora sastoji se od 406 aminokiselina sa pre– i prosegmentom, koji imaju 20, odnosno 46 aminokiselina. Zreli renin sadrži 340 aminokiselina i ima masu od 37 kDa.^[12]

Funkcija

Renin aktivira renin-angiotenzin cijepanjem angiotensinogena, u produkciji jetre, pa nastaje angiotenzin I, koji se dalje pretvara u angiotenzina II pomoću angiotenzin-konvertirajućeg enzima (ACE), angiotenzin konvertirajućeg enzima, prije svega u kapilarima pluća. Angiotenzina II zatim sužava krvne sudove, povećava lučenje antidiuretskog hormona (ADH) i aldosteronaa, a stimulira hipotalamus da aktivira refleks žeđi, što doveli do povećanja krvnog pritiska. Primarna funkcija renina je stoga da na kraju izaziva povećanje krvnog pritiska, što dovodi do obnove perfuzije pritiska u bubrezima.

Renin se luči iz jukstaglomerulskih bubrežnih ćelija, što izaziva promjene u bubrežnom perfuzijskom pritisku, preko dionice receptora u zidova krvnih sudova. Jukstaglomerulske ćelije su također, putem ćelijske signalizacije, stimulirane da oslobode renin. Macula densa čulo mijenja volumen distalnih tubula i odgovara na pad tubulskog volumena, stimulacijom oslobađanja renina u jukstaglomerulskim ćelijama. Zajedno, macule densa i jukstaglomerulne ćelije čine jukstaglomerularni kompleks. Sekreciju renina je također podstiču simpatički nervni stimulansi, uglavnom preko beta-1 adrenergičkih aktivacija.

Renin se može vezati na ATP6AP2, što dovodi do povećanja za četiri puta u pretvaranju angiotensinogena u angiotenzin da bi se spoljio kao topivi renin. Pored toga, vezanje renina rezultira u fosforilaciji serinskih i tirozinskih ostataka ATP6AP2.^[13]

Izglesa da je razina iRNK za kodiranje sinteze renina modulirane vezama HADHB, Hur i CP1 u regiji stabilnosti reninskog regulatornog elementa (REN-SRE) | u triprajmerskoj netranslatiranoj regiji (3 'UTR).^[14]

Lučenje

Renin je enzimm koga luči aferentna arteriola bubreg, iz specijaliziranih ćelija jukstaglomerularni aparat jukstaglomerularnog aparata, kao odgovor na tri stimulansa:

1. Smanjenje arterijskog krvnog pritiska (koji bi mogao biti u vezi sa smanjenjem volumena krvi) što se otkriva baroreceptorima (ćelija koje su osjetljive na pritisak). Ovo je najdirektnija uzročna veza između krvnog pritiska i sekreciju renina (druga dva načina se odvijaju preko duže staze).
2. Smanjenje razine natrija u ultrafiltratu nefrona. Ovaj protok se mjeri jukstaglomerulskim aparatom;
3. Aktivnost simpatičkog nervnog sistema, koja kontrolira krvni pritisak, djelujući preko beta₁adrenergičkih receptora; renin se kod čovjeka luči najmanje putem dve ćelijska puta: konstitucijski put za izlučivanje prekursora proteina i regulacijskim putem za lučenje zrelog renina.^[15]

Sistem renin-angiotenzin

Sistem renin angiotenzin, prikazuje ulogu renina (dno slike).^[16]

Renin koji cirkulira u krvotoku i razgrađuje (hidrolizira) angiotenzinogen luči se iz jetre u peptidni angiotenzina I.

Angiotenzina I se u plućima dalje cjepa angiotenzin-konvertirajući enzim angiotenzin-konvertirajući enzimom (ACE) endotelne veze u angiotenzinu II, najviše vazoaktivnom peptidu.^[17][18] Angiotenzin II je snažan konstriktor svih krvnih sudova. Djeluje na glatke mišiće i, prema tome, podiže otpor koji se javljalja u srčanim arterijama. Srce, pokušavajući da prevaziđe ovo povećanje u 'tereta', energičnije radi, zbog čega krvni pritisak raste. Angiotenzin II također djeluje na nadbubrežne žlijezde i lučenje i aldosterona, koji stimulira epitelne ćelije u distalnim tubulama i sabirnim kanalima bubrega povećavaju resorpciju natrija, razmjenu sa kalijem za održavanje elektrohemijske neutralnosti, i vode, što podiže volumena krvi i povećava krvni pritisak. RAS također djeluje na CNS, povećavajući unos vode stimulacijom žeđi, kao i očuvanje volumena krvi, smanjivanjem urinskog gubitka, lučenjem vazopresina iz zadnjeg režnja hipofize.

Normalna koncentracija renina u krvnoj plazmi odraslih osoba je 1,98-24,60 ng / L u uspravnom položaju.

Genetika

Gen za renin, REN , proteže se na 12 kb DNK i sadrži 8 introna.^[19] Ovaj gen Proizvodi nekoliko iRNK koje kodiraju različite izoforme.

Mutacije u REN genu se mogu naslijediti, i kao uzrok rijetke naslijedne bolesti bubrega. Ova bolest je autosomno dominantna, što znači da se ima 50% šanse nasljeđivanja. Sporo je progresivna hronična bolest bubrega koja dovodi do potrebe za difuzijom ili transplantacije bubrega. Mnogi – ali ne svi – pacijenati i porodice sa ovom bolešću pate od porasta kalija u serumu i neobjašnjene anemije relativno rano u životu. Pacijenti s mutacijom ovog gena mogu oboljeti, uz varijabilnu stopu gubitka funkcije bubrega, u njihovim 40-im, dok drugi ne mogu ići na dijalizu do u svojih 70-ih. Ovo je rijetka naslijedna bolest koja se javlja u manje od 1% ljudi s bolestima bubrega. Posljedica je prisustva nekoliko oblika iRNK koje kodiraju različite izoforme REN gena.^[20]

Model organizmi

Ren1 knockout fenotip miša

Karakteristika	Fenotip
Homozygotna vijabilnost	Normalna
Fertilnost	Normalna
Tjelesna težina	Normalna
Anksioznost	Normalna
Neurološka procjena	Normalna
Jačina gripe	Normalna
Test tvrele ploče	Normalan
Dismorfologija	Normalna
Neinvazivni krvni pritisak	Nenormalan[21]
Indirektna kalorimetrija	Normalna
Test tolerancije gkukoze	Normalan
Slušni odgovor moždanog stabla	Normalan
Apsorbimetrija dvo-energijskog X-zračenja (DEXA)	Normalna
Radiografija	Normalna
Tjelesna temperatura	Normalna
Morfologija oka	Normalna
Klinička hemija	Normalna
Hematologija	Normalna
Mikronukleus test	Normalan
Težina srca	Normalna
Histopatologija kože	Normalna
Histopatologija mozga	Normalna
Infekcija bakterijama roda Salmonella	Normalna[22]
Infekcija citobakterom ( Citrobacter )	Nenormalna[23]
Svi testovi i analize potiču iz Trust Sanger Institute.[24][25]

U istraživanju funksije REN gena, korišteni su i model organizmi. Kreirane su nokaut mišje linije, pod nazivom Ren1^{Ren-1 CEnhancerKO}.^[26] Mužjaci i ženke su prošli standardizirani fenotipski snimak kako bi se utvrdili efekti delecija. Obavljena su 24 testa na mutantima miševa i zabilježene su dvije značajne abnormalnosti. Homozigotni mutanti životinja su imali smanjen broj otkucaja srca i povećanu osjetljivost na bakterijsku infekciju. Detaljnija analiza ove linije je pokazala da je plazmatski kreatinin povećan, a mužjaci su imali nižu razinu arterijskog pritiska nego kontrola.^[24][27]

Klinička primjena

Pretjerano aktivan renin-angiotenzin sistem dovodi do vazokonstrikcije i zadržavanja natrija i vode. Ovi efekti dovodi do hipertenzije. Zbog toga, inhibitor renina se može koristiti za liječenje hipertenzije.

U tekućoj medicinskoj praksi, renin-angiotenzin-aldosteron-sistemu preaktvan (sa hipertenzijom) se češće smanjuje korištenjem ili ACE inhibitora (kao što je ramipril i perindopril) ili receptori angiotenzina II (ARB, kao što je losartan, irbesartana ili kandesartana) kao direktan oralni inhibitor renina. ACE inhibitori ili ARB su također dio standardnog liječenja nakon srčanog udara.

Diferencijalna dijagnoza raka bubrega u mladog bolesnika s hipertenzijom uključuje jukstaglomerularni tumor (reninom), Wilmov tumor, i karcinom bubrega, sve što može proizvesti renin.^[28][29] Mjerenja se obavljaju analizom aktivnosti plazmatskog renina(PRA).^[30]

Mjerenje

Renin se obično mjeri kao aktivnost renina u plazmi (PRA). PRA se mjeri posebno u slučaju određenih bolesti sa hipertenzijom ili hipotenzijom. PRA je također izrasta u određene tumore.

PRA mjere se mogu porediti sa koncentracijom plazmatskog aldosterona (PAC) kao stopa PAC/PRA.

Otkriće i imenovanje

Naziv renin lat. ren= bubreg + -in = "hemijski spoj. Renin je otkriven, karakteriziran i imenovan 1898., što su učinili Robert Tigerstedt, profesor fiziologije i njedov student Per Bergman, na Karolinska Institute u Stockholmu.^[31][32]

Također pogledajte

• Enzim
• Angiotensin

Reference

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000143839 - Ensembl, maj 2017
2. "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
3. "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
4. Alberts B. (2002)ː Molecular biology of the cell Garland Science, New York, ISBN 0-8153-3218-1.
5. Lindhorst T. (2007): Essentials of carbohydrate chemistry and biochemistry. Wiley-VCH, 3527315284}}
6. Robyt F. (1997): Essentials of carbohydrate chemistry. Springer, ISBN 0387949518.
7. Voet D., Voet J. (1995): Biochemistry, 2nd Ed. Wiley, http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html.
8. Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
9. Kapur Pojskić L., Ed. (2014): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, 2. izdanje. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 978-9958-9344-8-3.
10. Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.
11. Nelson D. L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.
12. Imai T, Miyazaki H, Hirose S, Hori H, Hayashi T, Kageyama R, Ohkubo H, Nakanishi S, Murakami K (Dec 1983). "Cloning and sequence analysis of cDNA for human renin precursor". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 80 (24): 7405–9. doi:10.1073/pnas.80.24.7405. PMC 389959. PMID 6324167.
13. Nguyen G., Delarue F., Burcklé C., Bouzhir L., Giller TL, Sraer JD (Jun 2002). "Pivotal role of the renin/prorenin receptor in angiotensin II production and cellular responses to renin". The Journal of Clinical Investigation. 109 (11): 1417–27. doi:10.1172/JCI14276. PMC 150992. PMID 12045255. Greška u vankuverskom stilu: punctuation u nazivu 1 (pomoć)
14. Adams DJ, Beveridge DJ, van der WL, Mangs H., Leedman PJ, Morris BJ (Nov 2003). "HADHB, HuR, and CP1 bind to the distal 3'-untranslated region of human renin mRNA and differentially modulate renin expression". The Journal of Biological Chemistry. 278 (45): 44894–903. doi:10.1074/jbc.M307782200. PMID 12933794. Greška u vankuverskom stilu: punctuation u nazivu 1 (pomoć)
15. Pratt RE, Flynn JA, Hobart PM, Paul M, Dzau VJ (Mar 1988). "Different secretory pathways of renin from mouse cells transfected with the human renin gene". The Journal of Biological Chemistry. 263 (7): 3137–41. PMID 2893797.^{[mrtav link]}
16. Boulpaep, E. L.; Boron, W. F. (2005). "Integration of Salt and Water Balance; The Adrenal Gland". Medical physiology: a cellular and molecular approach. St. Louis, MO: Elsevier Saunders. str. 866–867, 1059. ISBN 1-4160-2328-3. Nepoznati parametar |name-list-format= zanemaren (prijedlog zamjene: |name-list-style=) (pomoć)
17. Fujino T et al (2004): Decreased susceptibility to renovascular hypertension in mice lacking the prostaglandin I2 receptor IP. The Journal of Clinical Investigation. 114 (6): 805–12. doi:10.1172/JCI21382. PMC 516260. PMID 15372104 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC516260. Greška u vankuverskom stilu: punctuation u nazivu 1 (pomoć); Parametar |title= nedostaje ili je prazan (pomoć)
18. Brenner & Rector's The Kidney, 7th ed., Saunders, 2004, pp. 2118-2119 Full Text with MDConsult subscription Arhivirano 3. 3. 2016. na Wayback Machine
19. Hobart PM, Fogliano M., O'Connor BA, Schaefer IM, Chirgwin JM (Aug 1984). "Human renin gene: structure and sequence analysis". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (16): 5026–30. doi:10.1073/pnas.81.16.5026. PMC 391630. PMID 6089171. Greška u vankuverskom stilu: punctuation u nazivu 1 (pomoć)
20. Zivná M. et al. (2009): Dominant renin gene mutations associated with early-onset hyperuricemia, anemia, and chronic kidney failure. Am. J. Hum. Genet., 85 (2): 204–213.| pmid = 19664745 | pmc = 2725269 | doi = 10.1016/j.ajhg.2009.07.010 }}
21. "Non-Invasive Blood Pressure data for Ren1". Wellcome Trust Sanger Institute.
22. "Salmonella infection data for Ren1". Wellcome Trust Sanger Institute.
23. "Citrobacter infection data for Ren1". Wellcome Trust Sanger Institute.
24. Gerdin AK (2010). "The Sanger Mouse Genetics Programme: High throughput characterisation of knockout mice". Acta Ophthalmologica. 88: 925–7. doi:10.1111/j.1755-3768.2010.4142.x.
25. Mouse Resources Portal, Wellcome Trust Sanger Institute.
26. Adams DJ, Head GA, Markus MA, Lovicu FJ, van der Weyden L, Köntgen F, Arends MJ, Thiru S, Mayorov DN, Morris BJ (Oct 2006). "Renin enhancer is critical for control of renin gene expression and cardiovascular function". The Journal of Biological Chemistry. 281 (42): 31753–61. doi:10.1074/jbc.M605720200. PMID 16895910.
27. van der WL, White JK, Adams DJ, Logan DW (2011). "The mouse genetics toolkit: revealing function and mechanism". Genome Biology. 12 (6): 224. doi:10.1186/gb-2011-12-6-224. PMC 3218837. PMID 21722353. Greška u vankuverskom stilu: punctuation u nazivu 1 (pomoć)
28. "Presentation on Direct Renin Inhibitors as Antihypertensive Drugs". Arhivirano s originala, 7. 12. 2010. Pristupljeno 27. 1. 2016.
29. Ram CV (Sep 2009). "Direct inhibition of renin: a physiological approach to treat hypertension and cardiovascular disease". Future Cardiology. 5 (5): 453–65. doi:10.2217/fca.09.31. PMID 19715410.
30. Méndez GP, Klock C, Nosé V (Feb 2011). "Juxtaglomerular cell tumor of the kidney: case report and differential diagnosis with emphasis on pathologic and cytopathologic features". International Journal of Surgical Pathology. 19 (1): 93–8. doi:10.1177/1066896908329413. PMID 19098017.
31. Phillips MI, Schmidt-Ott KM (Dec 1999). "The Discovery of Renin 100 Years Ago". News in Physiological Sciences. 14: 271–274. PMID 11390864.
32. Tigerstedt, Robert; Bergman, Per G. (1898). "Niere und Kreislauf" [Scandinavian Archives of Physiology]. Skandinavisches Archiv für Physiologie (jezik: German). 8: 223–271. doi:10.1111/j.1748-1716.1898.tb00272.x. Nepoznati parametar |name-list-format= zanemaren (prijedlog zamjene: |name-list-style=) (pomoć)

Vanjski linkovi

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53700/ GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on Familial Juvenile Hyperuricemic Nephropathy Type 2]
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/179820,613092 OMIM entries on Familial Juvenile Hyperuricemic Nephropathy Type 2]
• The MEROPS online database for peptidases and their inhibitors: http://merops.sanger.ac.uk/cgi-bin/merops.cgi?id=A01.007^{[mrtav link]} A01.007]
• Renin na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)