Both angiotensin converting enzyme (ACE) and carbonic anhydrase III (CAIII) are zinc-containing enzymes. Interestingly, blocking of the both enzymes is attributed with clinically significant outcomes against hyperlipidemia and obesity. An optimized in-vitro screening approach based on HPLC–size exclusion chromatography was adopted to study the angiotensin converting enzyme inhibitors (ACEIs) affinity against CAIII enzyme. Series of concentrations of the enzyme were injected in the column with a mobile phase containing one of ACEIs in each time. The affinity of the ACEIs toward CAIII was characterized by vacancy (negative) peak whose intensity representing the fraction of the drug bound with CAIII. To explore whether the binding is within the binding site or just a promiscuous binding, exact procedure was repeated with apo-protein part of CAIII. Furthermore, an esterase activity of CAIII was performed to determine if the binding with ACEIs is excitatory or inhibitory. It has been found that ACEIs have real in-vitro inhibitory effects against CAIII at a micro-molar level. The chromatographic study revealed that the ionized carboxylate groups are essential for binding with Zn+2 ion in the enzyme active site. Among the four tested ACEIs, captopril, ramipril, enalapril, and lisinopril, captopril was found to be the most potent inhibitor with Ki = 12.1 μM, while lisinopril is the least potent one with Ki = 25.3 μM. This finding might open the door for further investigation to optimize ACEIs as lead compounds for the discovery and development of selective and potent CAIII inhibitors.

中文翻译：

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血管紧张素转化酶抑制剂与碳酸酐酶 III 的抑制性结合

血管紧张素转化酶 (ACE) 和碳酸酐酶 III (CAIII) 都是含锌酶。有趣的是，这两种酶的阻断归因于对高脂血症和肥胖症的临床显着结果。采用基于 HPLC 尺寸排阻色谱的优化体外筛选方法来研究血管紧张素转化酶抑制剂 (ACEIs) 对 CAIII 酶的亲和力。每次都将一系列浓度的酶注入含有一种ACEI 的流动相的色谱柱中。ACEI 对 CAIII 的亲和力由空位（负）峰表征，其强度代表与 CAIII 结合的药物的分数。为了探索结合是在结合位点内还是只是混杂的结合，用 CAIII 的载脂蛋白部分重复了精确的程序。此外，进行了 CAIII 的酯酶活性以确定与 ACEI 的结合是兴奋性还是抑制性。已经发现ACEI在微摩尔水平对CAIII具有真正的体外抑制作用。色谱研究表明，离子化的羧酸根基团对于与酶活性位点中的 Zn+2 离子结合是必不可少的。在四种测试的 ACEI（卡托普利、雷米普利、依那普利和赖诺普利）中，发现卡托普利是最有效的抑制剂，Ki = 12.1 μM，而赖诺普利是最弱的抑制剂，Ki = 25.3 μM。这一发现可能为进一步研究优化 ACEI 作为先导化合物打开大门，以发现和开发选择性和有效的 CAIII 抑制剂。进行 CAIII 的酯酶活性以确定与 ACEI 的结合是兴奋性还是抑制性。已经发现，ACEI 在微摩尔水平上对 CAIII 具有真正的体外抑制作用。色谱研究表明，离子化的羧酸根基团对于与酶活性位点中的 Zn+2 离子结合是必不可少的。在四种测试的 ACEI（卡托普利、雷米普利、依那普利和赖诺普利）中，发现卡托普利是最有效的抑制剂，Ki = 12.1 μM，而赖诺普利是最弱的抑制剂，Ki = 25.3 μM。这一发现可能为进一步研究优化 ACEI 作为先导化合物打开大门，以发现和开发选择性和有效的 CAIII 抑制剂。进行 CAIII 的酯酶活性以确定与 ACEI 的结合是兴奋性还是抑制性。已经发现ACEI在微摩尔水平对CAIII具有真正的体外抑制作用。色谱研究表明，离子化的羧酸根基团对于与酶活性位点中的 Zn+2 离子结合是必不可少的。在四种测试的 ACEI（卡托普利、雷米普利、依那普利和赖诺普利）中，发现卡托普利是最有效的抑制剂，Ki = 12.1 μM，而赖诺普利是最弱的抑制剂，Ki = 25.3 μM。这一发现可能为进一步研究优化 ACEI 作为先导化合物打开大门，以发现和开发选择性和有效的 CAIII 抑制剂。色谱研究表明，离子化的羧酸根基团对于与酶活性位点中的 Zn+2 离子结合是必不可少的。在四种测试的 ACEI（卡托普利、雷米普利、依那普利和赖诺普利）中，发现卡托普利是最有效的抑制剂，Ki = 12.1 μM，而赖诺普利是最弱的抑制剂，Ki = 25.3 μM。这一发现可能为进一步研究优化 ACEI 作为先导化合物打开大门，以发现和开发选择性和有效的 CAIII 抑制剂。色谱研究表明，离子化的羧酸根基团对于与酶活性位点中的 Zn+2 离子结合是必不可少的。在四种测试的 ACEI（卡托普利、雷米普利、依那普利和赖诺普利）中，发现卡托普利是最有效的抑制剂，Ki = 12.1 μM，而赖诺普利是最弱的抑制剂，Ki = 25.3 μM。这一发现可能为进一步研究优化 ACEI 作为先导化合物打开大门，以发现和开发选择性和有效的 CAIII 抑制剂。