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Guimarães PB, Alvarenga ÉC, Siqueira PD, Paredes-Gamero EJ, Sabatini RA, Morais RL, Reis RI, Santos EL, Teixeira LG, Casarini DE, Martin RP, Shimuta SI, Carmona AK, Nakaie CR, Jasiulionis MG, Ferreira AT, Pesquero JL, Oliveira SM, Bader M, Costa-Neto CM, Pesquero JB. Angiotensin II Binding to Angiotensin I–Converting Enzyme Triggers Calcium Signaling. Hypertension 2011; 57:965-72. [PMID: 21422380 DOI: 10.1161/hypertensionaha.110.167171] [Citation(s) in RCA: 25] [Impact Index Per Article: 1.9] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/16/2022]
Abstract
Angiotensin (Ang) I–converting enzyme (ACE) is involved in the control of blood pressure by catalyzing the conversion of Ang I into the vasoconstrictor Ang II and degrading the vasodilator peptide bradykinin. Human ACE also functions as a signal transduction molecule, and the binding of ACE substrates or its inhibitors initiates a series of events. In this study, we examined whether Ang II could bind to ACE generating calcium signaling. Chinese hamster ovary cells transfected with an ACE expression vector reveal that Ang II is able to bind with high affinity to ACE in the absence of the Ang II type 1 and type 2 receptors and to activate intracellular signaling pathways, such as inositol 1,4,5-trisphosphate and calcium. These effects could be blocked by the ACE inhibitor, lisinopril. Calcium mobilization was specific for Ang II, because other ACE substrates or products, namely Ang 1-7, bradykinin, bradykinin 1-5, and
N
-acetyl-seryl-aspartyl-lysyl-proline, did not trigger this signaling pathway. Moreover, in Tm5, a mouse melanoma cell line endogenously expressing ACE but not Ang II type 1 or type 2 receptors, Ang II increased intracellular calcium and reactive oxygen species. In conclusion, we describe for the first time that Ang II can interact with ACE and evoke calcium and other signaling molecules in cells expressing only ACE. These findings uncover a new mechanism of Ang II action and have implications for the understanding of the renin-Ang system.
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Affiliation(s)
- Paola B. Guimarães
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Érika C. Alvarenga
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Paula D. Siqueira
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Edgar J. Paredes-Gamero
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Regiane A. Sabatini
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| | - Rafael L.T. Morais
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Rosana I. Reis
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Edson L. Santos
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| | - Luis G.D. Teixeira
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Dulce E. Casarini
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| | - Renan P. Martin
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Suma I. Shimuta
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Adriana K. Carmona
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Clovis R. Nakaie
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Miriam G. Jasiulionis
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Alice T. Ferreira
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Jorge L. Pesquero
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Suzana M. Oliveira
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| | - Michael Bader
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
| | - Claudio M. Costa-Neto
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| | - João B. Pesquero
- From the Departamento de Biofísica (P.B.G., É.C.A., P.D.S., E.J.P.-G., R.A.S., R.L.T.M., L.G.D.T., R.P.M., S.I.S., A.K.C., C.R.N., A.T.F., S.M.O., J.B.P.), Departamento de Medicina (D.E.C.), and Departamento de Farmacologia (M.G.J.), Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Imunologia (R.I.R., C.M.C.-N.), Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil; Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais (E.L.S.), Universidade
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