時間：2025-11-7? ? ?作者：X-MOL【轉(zhuǎn)載】

N-豆蔻?；∟-myristoylation）是一種常見的蛋白質(zhì)脂化修飾過程，但其在原位肽脂化中的應(yīng)用尚未得到探索。近日，美國布蘭戴斯大學(xué)（Brandeis University）的Bing Xu（點(diǎn)擊查看介紹）團(tuán)隊研究報道了細(xì)胞內(nèi)肽的N-豆蔻?；趶?qiáng)效抑制癌細(xì)胞中的作用。該團(tuán)隊設(shè)計了自組裝D-肽Gbb-NBD (1)，由N端甘氨酸、D-二聯(lián)苯丙氨酸骨架及C端硝基苯并呋喃（NBD）組成。該肽可在水溶液中自組裝形成納米球，并對癌細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞毒性（GI50?=?500 nM），而對神經(jīng)細(xì)胞幾乎無毒。活細(xì)胞成像顯示，化合物1可以穿過細(xì)胞膜，定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體及線粒體等內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞器。NMT抑制實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞裂解液LC-MS分析及點(diǎn)擊化學(xué)均證實(shí)了1的N-豆蔻酰化。功能研究進(jìn)一步表明，阻斷NMT活性或修飾N端均會顯著降低其細(xì)胞毒性，確立了N-豆蔻?；瘜ζ浠钚缘年P(guān)鍵作用。機(jī)制研究中，免疫印跡、脂質(zhì)組學(xué)分析及抑制劑毒性實(shí)驗(yàn)共同顯示豆蔻?；?span textstyle="" style="box-sizing: border-box; font-weight: bold;">1可擾亂脂質(zhì)代謝并誘導(dǎo)鐵死亡（ferroptosis），且未出現(xiàn)獲得性耐藥。相比之下，預(yù)脂化的1表現(xiàn)出較差的細(xì)胞攝取能力和較弱的細(xì)胞殺傷，凸顯了細(xì)胞內(nèi)原位脂化對化合物進(jìn)入細(xì)胞和發(fā)揮功能的重要性。綜上所述，本研究解釋了短肽的細(xì)胞內(nèi)N-豆蔻?；鳛橐环N誘導(dǎo)鐵死亡的新策略，并突出了其在開發(fā)膜靶向超分子治療劑方面的潛力。

圖1. 細(xì)胞內(nèi)肽1的N-豆蔻酰化增強(qiáng)膜親和性并誘導(dǎo)癌細(xì)胞鐵死亡。

短肽1在水溶液中可自組裝形成納米球，并對N-豆蔻酰轉(zhuǎn)移酶（NMT）高表達(dá)的HeLa細(xì)胞展現(xiàn)出高毒性（GI50?=?500 nM）。其細(xì)胞存活率-濃度曲線呈現(xiàn)雙相劑量響應(yīng)，揭示了豆蔻?；瘜ζ涠拘栽鰪?qiáng)的作用?；罴?xì)胞成像顯示，1可以快速被癌細(xì)胞攝取，熒光共定位分析顯示4小時后1主要分布在細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞器。多種實(shí)驗(yàn)（NMT抑制劑處理、細(xì)胞裂解液LC-MS分析、點(diǎn)擊化學(xué)標(biāo)記）均驗(yàn)證了其在細(xì)胞內(nèi)的N-豆蔻?；^程。

圖2. 短肽1可快速進(jìn)入細(xì)胞并在N-豆蔻?；髲?qiáng)效殺傷癌細(xì)胞。

鐵死亡抑制劑實(shí)驗(yàn)及蛋白免疫印跡結(jié)果表明，豆蔻?；蟮?span textstyle="" style="box-sizing: border-box; font-weight: bold;">1通過擾亂脂質(zhì)代謝誘導(dǎo)鐵死亡。脂質(zhì)組學(xué)進(jìn)一步揭示其顯著影響了細(xì)胞脂質(zhì)平衡，而這種以短肽脂化誘導(dǎo)鐵死亡的方式并未產(chǎn)生耐藥性。

圖3. 豆蔻?；?/span>1擾亂脂質(zhì)代謝并誘導(dǎo)鐵死亡。

總體而言，該研究提出了利用細(xì)胞內(nèi)源性脂化機(jī)制驅(qū)動短肽自組裝的全新策略。研究結(jié)果提示，脂化驅(qū)動的自組裝不僅可為膜靶向治療提供新思路，也為研究膜動力學(xué)和設(shè)計功能化外泌體提供多功能平臺，展現(xiàn)出重要的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用潛力。文章的第一作者是布蘭戴斯大學(xué)的博士生張秋馨。

Intracellular Peptide N-Myristoylation for Cancer Cell Ferroptosis without Acquired Resistance

Qiuxin Zhang, Weiyi Tan, Isabela Ashton-Rickardt, William Lau, Linrui Zou, Bing Xu*

J. Am. Chem. Soc.?2025, DOI: 10.1021/jacs.5c15621

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