干货解析 MG-132：从作用机制到科研实践应用 | MCE

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MG-132，化学名称为 Z - Leu - Leu - Leu - al，是一种在科研领域应用广泛的化合物，具有多种重要的生物学活性。

它是一种强效的蛋白酶体抑制剂，能够有效阻断 26S 蛋白酶体复合物的蛋白水解活性，其对蛋白酶体的抑制作用 IC50 低至 100 nM ，同时它对钙蛋白酶也有抑制作用，IC50 为 1.2 μM ，并且还是自噬激活剂以及可诱导细胞凋亡。

本文内容基于 MCE 的 MG-132 产品资料整理而成，欢迎查阅浏览（https://www.medchemexpress.cn/MG-132.html）

一、MG-132的作用机制

细胞内蛋白质的降解主要通过蛋白酶体系统来完成。在正常情况下，蛋白质先被泛素分子标记，形成多聚泛素链，随后被 26S 蛋白酶体识别并降解。

MG132 发挥作用的关键在于其结构中的醛基，它能够与蛋白酶体 β 亚基的苏氨酸（Thr）残基发生共价结合，这种结合如同给蛋白酶体的 “工作齿轮” 加上了阻碍，使其蛋白水解活性受到抑制。

如此一来，泛素化蛋白质的降解过程被阻断，进而导致细胞内蛋白质累积，引发一系列应激反应，如激活未折叠蛋白反应（UPR）、内质网应激（ERS）等 。

二、MG-132 在科研中的应用

• 蛋白质稳定性及泛素化研究
  

在研究蛋白质稳定性方面，MG132 为科研人员提供了一种有效的手段。通过抑制蛋白酶体活性，研究人员能够观察到蛋白质在细胞内的积累情况，从而判断蛋白质是否通过蛋白酶体途径降解以及其降解的速率。

例如，在研究一些短寿命蛋白质时，利用 MG132 处理细胞后，能够清晰地观察到蛋白质的积累过程，这对于研究蛋白质的生命周期以及相关调控机制具有重要意义。

在泛素化研究中，由于泛素化后的蛋白质通常会在短时间内快速降解，给研究带来了困难。而 MG132 能够 “冻结” 这一动态过程，使得研究人员可以在某一特定时刻观察细胞内的泛素化状态。一般实验流程为，使用 MG132 处理细胞后，将细胞裂解，提取其中的蛋白质用于免疫沉淀或 Western blot 分析，以此来检测特定蛋白的泛素化水平 。

2. 信号转导通路研究

蛋白酶体在众多信号转导通路中起着不可或缺的作用，MG132 通过对蛋白酶体的抑制，为研究信号转导通路提供了重要工具。

以 NF - κB 信号通路为例，正常情况下，NF - κB 的抑制因子 IκB 会被蛋白酶体降解，从而激活 NF - κB 信号通路。当使用 MG132 处理细胞后，IκB 的降解被阻止，NF - κB 信号通路的激活也受到抑制。通过这样的实验操作，科研人员可以深入研究 NF - κB 信号通路的调控机制以及相关蛋白质在其中的作用。

除了 NF - κB 信号通路，MG132 在 Wnt、Hedgehog 等其他信号通路研究中也具有重要应用，帮助科研人员理解细胞如何感知和响应外界信号，以及这些信号在细胞内的传递过程 。

3. 疾病发生机制研究

蛋白酶体功能异常与多种疾病的发生发展密切相关，MG132 在研究这些疾病的发病机制方面具有重要价值。

在神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病中，蛋白酶体功能障碍导致错误折叠的蛋白质无法正常降解，从而在细胞内积累，产生细胞毒性。使用 MG132 模拟这种蛋白酶体功能障碍的情况，可以帮助研究人员深入了解这些疾病中蛋白质异常积累的过程以及细胞的应激反应机制。

在癌症研究领域，MG132 可用于研究肿瘤细胞中蛋白酶体活性的变化，以及这种变化对肿瘤细胞增殖、凋亡和侵袭等生物学行为的影响，为开发新的癌症治疗策略提供理论依据 。

三、MG-132 的实验数据支撑

在体外细胞实验中，MG132 展现出多样的细胞效力。在低浓度（30 nM）时，它能够启动 PC12 细胞的神经突生长 ；在 A549 细胞中，10 μM 的 MG132 处理 1 小时，即可逆转 TNF - α 对 IκB 降解和 NF - κB 活化的影响 ；在 KIM - 2 细胞中，0.75 - 5 μM 的 MG132 处理 24 小时，能够通过 26S 蛋白酶体抑制作用有效诱导 p53 依赖性细胞凋亡 ；对于 C6 神经胶质瘤细胞，10 - 40 μM 的 MG132 处理 24 小时，会以时间和浓度依赖的方式显著降低细胞活力，24 小时时 IC50 为 18.5 μM ，同时还能诱导抗凋亡蛋白 Bcl - 2 和 XIAP 的下调，以及促凋亡蛋白 Bax 和 caspase - 3 表达上调 。

在体内动物实验中，MG132 也有出色表现。给注射了 EC9706 细胞的小鼠腹腔注射 10 mg/kg 的 MG132，从注射后 5 天开始每天施用，持续 25 天，可显著抑制 EC9706 异种移植物的肿瘤生长，并且对小鼠无明显毒性 ；对携带 HeLa 肿瘤的小鼠静脉注射 1 mg/kg 的 MG132，每周两次，持续 4 周，能有效抑制肿瘤生长 ；在 6 月龄雄性 C57BL/10ScSn DMD mdx 小鼠实验中，通过皮下植入渗透泵给予 1 - 10 μg/kg/day 的 MG132，持续 8 天，可显著增加小鼠骨骼肌裂解液中 β - 肌营养不良聚糖、α - 肌营养不良聚糖、α - 肌肌聚糖和抗肌萎缩蛋白的表达水平 。

MG132 凭借其独特的作用机制和广泛的应用范围，在科研领域尤其是蛋白质研究、信号通路研究以及疾病机制研究等方面发挥着不可替代的作用，为科研人员提供了深入探索生命科学奥秘的有力工具 。