分享一篇发表在Cell Chemical Biology上的文章“Control of the signaling of RAS proteins by modulating their palmitoylation”，通讯作者是西湖大学生命科学学院的胡奇特聘研究员，胡奇老师课题组的主要研究方向是细胞内信号转导的分子机制。

RAS家族蛋白是经典的小GTP酶（small GTPases），是细胞增殖和肿瘤发生的关键调控因子。其中NRAS、HRAS、KRAS4a都会发生S-棕榈酰化（S-palmitoylation），在这些蛋白中，棕榈酸通过硫酯键连到特定半胱氨酸上，使蛋白更容易结合膜，尤其是高尔基体膜和质膜。而这篇文章则关注RAS蛋白的S-棕榈酰化如何决定其膜定位与信号输出。

作者指出，传统研究常依赖广谱抑制剂2-BP，但其选择性差，因此他们设计了一种“邻近调控”（proximity-based regulation）策略：把去棕榈酰化酶APT1直接融合到RAS上，用APT1抑制剂ML348作为化学开关。

首先，作者在HEK293T细胞中构建了GN、GNC181S、GAN和GADeadN等融合蛋白。结果发现，正常NRAS主要定位于质膜和高尔基体膜，而不能棕榈酰化的突变体GNC181S以及APT1活性融合体GAN则主要分布在胞质；催化失活的GADeadN恢复了膜定位。结合17-ODYA（棕榈酸替代物）点击化学实验，作者证明GAN的棕榈酰化水平明显下降，说明融合APT1确实可持续促使NRAS去棕榈酰化。

进一步，作者利用纯化蛋白和体外重构体系检测ML348的作用。加入RAS棕榈酰转移酶ZDHHC9-GCP16和棕榈酰辅酶A荧光类似物NBD-palmitoyl-CoA后，GAN在不加入ML348时几乎不能被棕榈酰化，而加ML348后棕榈酰化明显恢复。活细胞成像显示，ML348处理后GAN随时间从胞质重新转位到高尔基体，并通过Western Blot实验证明此过程伴随ERK1/2磷酸化增强，提示高尔基体定位的NRAS可驱动信号向下游传递。洗去ML348后，GAN又重新回到胞质，证明该系统具有良好的可逆性。

最后，作者认为可以利用GAN向高尔基体转位的过程，将高尔基体上GFP信号随时间增加的斜率作为筛选信号，筛选RAS棕榈酰转移酶抑制剂。他们筛选了2236个已批准药物，经过细胞成像、剂量复筛和体外酶活验证，最终得到6个ZDHHC9-GCP16抑制剂，活性最佳的Verteporfin IC₅₀值为1.4 μM。总的来说，这项工作不仅提出了可逆操控RAS棕榈酰化的新方法，也为开发靶向RAS脂质修饰的化学生物学工具和潜在治疗策略提供了重要基础。

本文作者：LRB

责任编辑：ZCL

DOI：10.1016/j.chembiol.2026.02.009

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2026.02.009