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Potential role of N-myristoyltransferase in pathogenic conditions

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N-Myristoyltransferase (NMT) is the enzyme that catalyzes the covalent transfer of myristic acid to the N-terminal glycine residue of a protein substrate. In this review article, I summarize that NMT may have a potential role in cardiac muscle in the experimentally induced ischemia–reperfusion rat model and also in the streptozotoein-induced diabetic rat. Both the expression and activity of NMT were increased by ischemia–reperfusion. Immunohistochemical studies showed cytosolic localization of NMT in normal rat heart and predominant nuclear localization after ischemia followed by reperfusion. However, the localization of NMT is reversed by treatment with a calpain inhibitor (ALLM N-Ac-Leu-Leu-methioninal). During ischemia–reperfusion, the degradation of c-Src, which is a substrate of NMT, was observed. These findings suggested that the Src signaling may be impaired in ischemia–reperfusion owing to the altered localization of NMT from cytoplasm to nucleus. Streptozotocin-induced diabetes (an animal model for insulin-dependent diabetes mellitus) resulted in a 2.0-fold increase in rat liver NMT activity as compared with control animals. In obese (fa/fa) Zucker rats (an animal model for non-insulin-dependent diabetes mellitus), there was an ~4.7-fold lower liver particulate NMT activity as compared with control lean rat livers. Administration of sodium orthovanadate to the diabetic rats normalized liver NMT activity. These results would indicate that rat liver particulate NMT activity appears to be inversely proportional to the level of plasma insulin, implicating insulin in the control of N-myristoylation. These are the first studies demonstrating the role of NMT in the pathogenesis of ischemia–reperfusion and diabetes mellitus. These conditions remain an important area of investigation.Key words: N-myristoyltransferase, ischemic heart, calpains, diabetes, vanadate.

L'enzyme N-mirystoyl transférase (NMT) catalyse le transfert covalent de l'acide myristique sur la glycine N-terminale d'un substrat protéique. Dans cet article de synthèse, nous indiquons que la NMT pourrait jouer un rôle dans le muscle cardiaque dans le modèle expérimental d'ischémie–reperfusion et de diabète induit par streptozotocine chez le rat. Tant l'expression que l'activité de la NMT ont été augmentées par l'ischémie–reperfusion. Les études immunohistochimiques ont montré une localisation cytosolique de la NMT dans le cœur de rat normal et une localisation nucléaire prédominante après une ischémie suivie d'une reperfusion. Toutefois, la localisation de la NMT est inversée par l'inhibiteur de la calpaïne (ALLM, N-Ac-Leu-Leu-méthioninal). Durant l'ischémie–reperfusion, la dégradation de la c-Src, qui est un substrat de la NMT, a été notée. Ces observations ont donné à penser que la voie de signalisation des Src pourrait être modifiée dans l'ischémie–reperfusion en raison d'un changement de localisation de la NMT du cytoplasme au noyau. Le diabète induit par la streptozotocine (un modèle animal de diabète insulinodépendant) a induit une augmentation d'un facteur 2 de l'activité NMT dans les foies des rats diabétiques comparativement à celle des foies des rats témoins. Chez les rats Zucker obèses (fa/fa) (un modèle animal de diabète non insulinodépendant), l'activité NMT de la fraction particulaire hépatique a été ~4,7 fois plus faible que celle des rats maigres témoins. L'admini stration d'orthovanadate de sodium aux rats diabétiques a normalisé l'activité NMT hépatique. Ces résultats indiqueraient que l'activité NMT particulaire hépatique chez le rat est inversement proportionnelle au taux d'insuline plasmatique, impliquant la participation de l'insuline dans la régulation de la N-mirystoylation. Ces études sont les premières à démontrer le rôle de la NMT dans la pathogenèse de l'ischémie–reperfusion et du diabète sucré. Ces conditions pathogènes demeurent un important domaine de recherche.Mots clés : N-mirystoyl transférase, cœur ischémique, calpaïnes, diabètes, vanadate.[Traduit par la Rédaction]
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Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2004

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