MG-132，化學名稱為 Z - Leu - Leu - Leu - al，是一種在科研領域應用廣泛的化合物，具有多種重要的生物學活性。

它是一種強效的蛋白酶體抑制劑，能夠有效阻斷 26S 蛋白酶體復合物的蛋白水解活性，其對蛋白酶體的抑制作用 IC50 低至 100 nM ，同時它對鈣蛋白酶也有抑制作用，IC50 為 1.2 μM ，并且還是自噬激活劑以及可誘導細胞凋亡。

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一、MG-132的作用機制

細胞內蛋白質的降解主要通過蛋白酶體系統來完成。在正常情況下，蛋白質先被泛素分子標記，形成多聚泛素鏈，隨后被 26S 蛋白酶體識別并降解。

MG132 發揮作用的關鍵在于其結構中的醛基，它能夠與蛋白酶體 β 亞基的蘇氨酸（Thr）殘基發生共價結合，這種結合如同給蛋白酶體的 “工作齒輪” 加上了阻礙，使其蛋白水解活性受到抑制。

如此一來，泛素化蛋白質的降解過程被阻斷，進而導致細胞內蛋白質累積，引發一系列應激反應，如激活未折疊蛋白反應（UPR）、內質網應激（ERS）等 。

二、MG-132 在科研中的應用

1、蛋白質穩定性及泛素化研究

在研究蛋白質穩定性方面，MG132 為科研人員提供了一種有效的手段。通過抑制蛋白酶體活性，研究人員能夠觀察到蛋白質在細胞內的積累情況，從而判斷蛋白質是否通過蛋白酶體途徑降解以及其降解的速率。

例如，在研究一些短壽命蛋白質時，利用 MG132 處理細胞后，能夠清晰地觀察到蛋白質的積累過程，這對于研究蛋白質的生命周期以及相關調控機制具有重要意義。

在泛素化研究中，由于泛素化后的蛋白質通常會在短時間內快速降解，給研究帶來了困難。而 MG132 能夠 “凍結” 這一動態過程，使得研究人員可以在某一特定時刻觀察細胞內的泛素化狀態。一般實驗流程為，使用 MG132 處理細胞后，將細胞裂解，提取其中的蛋白質用于免疫沉淀或 Western blot 分析，以此來檢測特定蛋白的泛素化水平 。

2、信號轉導通路研究

蛋白酶體在眾多信號轉導通路中起著不可或缺的作用，MG132 通過對蛋白酶體的抑制，為研究信號轉導通路提供了重要工具。

以 NF - κB 信號通路為例，正常情況下，NF - κB 的抑制因子 IκB 會被蛋白酶體降解，從而激活 NF - κB 信號通路。當使用 MG132 處理細胞后，IκB 的降解被阻止，NF - κB 信號通路的激活也受到抑制。通過這樣的實驗操作，科研人員可以深入研究 NF - κB 信號通路的調控機制以及相關蛋白質在其中的作用。

除了 NF - κB 信號通路，MG132 在 Wnt、Hedgehog 等其他信號通路研究中也具有重要應用，幫助科研人員理解細胞如何感知和響應外界信號，以及這些信號在細胞內的傳遞過程 。

3、疾病發生機制研究

蛋白酶體功能異常與多種疾病的發生發展密切相關，MG132 在研究這些疾病的發病機制方面具有重要價值。

在神經退行性疾病如阿爾茨海默病和帕金森病中，蛋白酶體功能障礙導致錯誤折疊的蛋白質無法正常降解，從而在細胞內積累，產生細胞毒性。使用 MG132 模擬這種蛋白酶體功能障礙的情況，可以幫助研究人員深入了解這些疾病中蛋白質異常積累的過程以及細胞的應激反應機制。

在癌癥研究領域，MG132 可用于研究腫瘤細胞中蛋白酶體活性的變化，以及這種變化對腫瘤細胞增殖、凋亡和侵襲等生物學行為的影響，為開發新的癌癥治療策略提供理論依據 。

三、MG-132 的實驗數據支撐

在體外細胞實驗中，MG132 展現出多樣的細胞效力。在低濃度（30 nM）時，它能夠啟動 PC12 細胞的神經突生長 ；在 A549 細胞中，10 μM 的 MG132 處理 1 小時，即可逆轉 TNF - α 對 IκB 降解和 NF - κB 活化的影響 ；在 KIM - 2 細胞中，0.75 - 5 μM 的 MG132 處理 24 小時，能夠通過 26S 蛋白酶體抑制作用有效誘導 p53 依賴性細胞凋亡 ；對于 C6 神經膠質瘤細胞，10 - 40 μM 的 MG132 處理 24 小時，會以時間和濃度依賴的方式顯著降低細胞活力，24 小時時 IC50 為 18.5 μM ，同時還能誘導抗凋亡蛋白 Bcl - 2 和 XIAP 的下調，以及促凋亡蛋白 Bax 和 caspase - 3 表達上調 。

在體內動物實驗中，MG132 也有出色表現。給注射了 EC9706 細胞的小鼠腹腔注射 10 mg/kg 的 MG132，從注射后 5 天開始每天施用，持續 25 天，可顯著抑制 EC9706 異種移植物的腫瘤生長，并且對小鼠無明顯毒性 ；對攜帶 HeLa 腫瘤的小鼠靜脈注射 1 mg/kg 的 MG132，每周兩次，持續 4 周，能有效抑制腫瘤生長 ；在 6 月齡雄性 C57BL/10ScSn DMD mdx 小鼠實驗中，通過皮下植入滲透泵給予 1 - 10 μg/kg/day 的 MG132，持續 8 天，可顯著增加小鼠骨骼肌裂解液中 β - 肌營養不良聚糖、α - 肌營養不良聚糖、α - 肌肌聚糖和抗肌萎縮蛋白的表達水平 。

MG132 憑借其獨特的作用機制和廣泛的應用范圍，在科研領域尤其是蛋白質研究、信號通路研究以及疾病機制研究等方面發揮著不可替代的作用，為科研人員提供了深入探索生命科學奧秘的有力工具 。