N-豆蔻酰化（N-myristoylation）是一种常见的蛋白质脂化修饰过程，但其在原位肽脂化中的应用尚未得到探索。近日，美国布兰戴斯大学（Brandeis University）的Bing Xu（点击查看介绍）团队研究报道了细胞内肽的N-豆蔻酰化在强效抑制癌细胞中的作用。该团队设计了自组装D-肽Gbb-NBD (1)，由N端甘氨酸、D-二联苯丙氨酸骨架及C端硝基苯并呋喃（NBD）组成。该肽可在水溶液中自组装形成纳米球，并对癌细胞表现出显著的细胞毒性（GI50 = 500 nM），而对神经细胞几乎无毒。活细胞成像显示，化合物1可以穿过细胞膜，定位于内质网、高尔基体及线粒体等内膜系统细胞器。NMT抑制实验、细胞裂解液LC-MS分析及点击化学均证实了1的N-豆蔻酰化。功能研究进一步表明，阻断NMT活性或修饰N端均会显著降低其细胞毒性，确立了N-豆蔻酰化对其活性的关键作用。机制研究中，免疫印迹、脂质组学分析及抑制剂毒性实验共同显示豆蔻酰化的1可扰乱脂质代谢并诱导铁死亡（ferroptosis），且未出现获得性耐药。相比之下，预脂化的1表现出较差的细胞摄取能力和较弱的细胞杀伤，凸显了细胞内原位脂化对化合物进入细胞和发挥功能的重要性。综上所述，本研究解释了短肽的细胞内N-豆蔻酰化作为一种诱导铁死亡的新策略，并突出了其在开发膜靶向超分子治疗剂方面的潜力。

图1. 细胞内肽1的N-豆蔻酰化增强膜亲和性并诱导癌细胞铁死亡。

短肽1在水溶液中可自组装形成纳米球，并对N-豆蔻酰转移酶（NMT）高表达的HeLa细胞展现出高毒性（GI50 = 500 nM）。其细胞存活率-浓度曲线呈现双相剂量响应，揭示了豆蔻酰化对其毒性增强的作用。活细胞成像显示，1可以快速被癌细胞摄取，荧光共定位分析显示4小时后1主要分布在细胞内膜细胞器。多种实验（NMT抑制剂处理、细胞裂解液LC-MS分析、点击化学标记）均验证了其在细胞内的N-豆蔻酰化过程。