摘要：Pevonedistat（MLN4924，AbMole，M2189，CAS No.：905579-51-3）是 NEDD8 激活酶（NAE）的小分子抑制剂。Neddylation 修饰通过激活 Cullin-RING E3 泛素连接酶（CRL）主导细胞内约两成蛋白质的泛素化降解，调控细胞周期、DNA 复制与氧化应激等核心进程。Pevonedistat 以独特的底物辅助抑制机制阻断 NEDD8 激活酶，使泛素连接酶底物大量累积并触发细胞凋亡，是蛋白质稳态与抗肿瘤机制研究的经典工具。本文梳理其分子机制、体内外研究现状与实验方案。

一、Pevonedistat的分子作用机制

Pevonedistat（MLN4924，AbMole，M2189）对 NEDD8 激活酶（NAE）的抑制活性 IC₅₀ 约 4.7 nM，对泛素 E1（UAE）与 SUMO E1（SAE）的选择性高出两个数量级以上。其抑制机理如下：Pevonedistat 作为 AMP 类似物进入 NAE 活性口袋，在 NAE 催化下与 NEDD8 形成稳定的共价 NEDD8‑MLN4924 加合物；该加合物模拟酶反应中间体 NEDD8‑AMP，占据腺苷酸化位点，阻断后续 NEDD8 向 E2 的转硫醇步骤，关闭整个Neddylation（NEDD8 修饰）级联反应。NAE被抑制后，Cullin 亚基的Neddylation消失，Cullin‑RING E3 泛素连接酶（CRL）复合物无法激活；CRL 丧失 E3 活性后，下游底物蛋白如 p21、p27、CDT1、NRF2、HIF‑1α 等无法被泛素化降解而迅速累积。其中 CDT1 的累积将导致同一 DNA 复制起点重复起始，引发 DNA 重复复制损伤与复制灾难；NRF2 累积则改变细胞氧化还原稳态。这种多底物协同失衡最终在增殖活跃的细胞中触发凋亡，而对静息细胞影响相对温和。

二、Pevonedistat在细胞层面研究中的应用

在 HCT116 细胞中，1 μM 的Pevonedistat 处理 4 h 即可使 NEDD8-cullin 条带完全消失，24 h 后 CDT1 与 p21 蛋白分别累积约 5 倍和 3 倍，γH2AX 阳性细胞比例升至 40% 以上，72 h后 Annexin V 阳性凋亡率超过 40%；Pevonedistat（MLN4924，AbMole，M2189）对多种肿瘤细胞系的增殖抑制 IC₅₀ 集中在 50~200 nM 区间，而对静息状态的原代细胞影响微弱。Pevonedistat 在急性髓系白血病模型中，还能通过抑制 NF-κB 存活信号与诱导氧化应激发挥选择性杀伤。在机制验证实验中，常使用 Western blot 检测 NEDD8 修饰的 Cullin 条带减弱或消失，直接证明Pevonedistat 的活性。另外，近年来研究发现 neddylation 修饰参与肝纤维化、神经退行等病理过程，Pevonedistat（MLN4924，AbMole，M2189）的应用范围也从肿瘤研究，拓展到更多蛋白稳态相关疾病模型。和蛋白酶体抑制剂对比，Pevonedistat 只抑制 CRL 这一类 E3 泛素连接酶；在蛋白组层面，它只会造成特定底物累积，不会引起全部泛素化蛋白大量堆积，细胞毒性更温和，作用机制更专一。

三、Pevonedistat在动物实验研究中的应用

在动物层面，Pevonedistat（MLN4924，AbMole，M2189）同样有着广泛的应用场景：在HCT-116 皮下异种移植瘤小鼠中，按 30 或 60 mg/kg 每周两次静脉注射给药Pevonedistat，结果证实肿瘤生长被显著抑制，连续 3 周后肿瘤体积较对照组缩小约 70%，并且瘤组织内 cullin neddylation 修饰几乎完全消失并伴随 p21 等底物累积；Pevonedistat在HL-60 急性髓系白血病移植瘤模型中同样表现出显著敏感性。

四、Pevonedistat相关细胞实验（文献参考举例）

该方案适配 neddylation 抑制验证、CRL 底物累积与凋亡机制研究。

细胞系：人结直肠癌 HCT116 细胞或急性髓系白血病 MV4-11 细胞

检测指标与方法：Western blot 检测 NEDD8-cullin、p21、CDT1、NRF2、HIF-1α、cleaved caspase-3；CCK-8 或克隆形成实验检测活力；Annexin V-FITC/PI 流式定量凋亡；PI 染色流式分析细胞周期；DCFH-DA 检测 ROS 水平。

给药浓度：0.1、0.3、1、3 μM

处理时长：信号检测 24 h；增殖检测 72 h

参考文献：Soucy T A, et al. An inhibitor of NEDD8-activating enzyme as a new approach to treat cancer. Nature, 2009, 458(7239): 732-736.

*注：上述方法来自公开文献，仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同，请参考其他文献调整。

五、Pevonedistat相关动物实验（文献参考举例）

该方案适用于 NAE 抑制的体内药效与机制研究。

动物模型：BALB/c 裸鼠 HCT-116 皮下异种移植瘤模型

给药配制：静脉注射，溶于适宜溶媒

给药剂量：30、60 mg/kg，每周 2 次静脉注射，连续 3 周

给药方案：肿瘤体积约 100~200 mm³ 时启动给药，每周 2 次测量肿瘤体积与动物体重；给药结束后取瘤组织，Western 检测 cullin neddylation 抑制与 p21、CDT1 累积验证靶点 engagement。

参考文献：Soucy T A, et al. An inhibitor of NEDD8-activating enzyme as a new approach to treat cancer. Nature, 2009, 458(7239): 732-736.

*注：上述方法来自公开文献，仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同，请参考其他文献调整。

总结

综上，Pevonedistat（AbMole，M2189）是蛋白质稳态领域最具标志性的工具抑制剂之一。从复制灾难机制解析到肿瘤抑制研究，再到纤维化等新兴应用场景，Pevonedistat为多个方向上的课题提供了稳定、高效的干预工具。

范例详解

 J Virol. 2025 Nov 25;99(11):e0153525.

AbMole的MLN4924（Pevonedistat，AbMole，M2189）在该文章中被实验人员用来抑制细胞内 NEDD8 激活酶的活性，阻断蛋白的 NEDD8 类泛素化修饰通路，实验中使用 MLN4924 处理 CVB3 感染细胞后，可以抑制病毒 3D 聚合酶（3Dpol）的 NEDD8 修饰，加速 3Dpol 蛋白降解，最终抑制柯萨奇病毒 B3 的复制。

图. The alignment of the VP2 amino acid sequences of CVB3 and EV-A71

*本文所述均为科研试剂，仅供科学研究参考

参考文献

[1] Soucy T A, et al. An inhibitor of NEDD8-activating enzyme as a new approach to treat cancer. Nature, 2009, 458(7239): 732-736.

[2] Brownell J E, et al. Substrate-assisted inhibition of ubiquitin-like protein-activating enzymes: the NEDD8 E1 inhibitor MLN4924 forms a NEDD8-AMP mimetic in situ. Molecular Cell, 2010, 37(1): 102-111.

[3] Swords R T, et al. Inhibition of NEDD8-activating enzyme: a novel approach for the treatment of acute myeloid leukemia. Blood, 2010, 115(18): 3796-3800.

[4] Milhollen M A, et al. Treatment-emergent mutations in NAEβ confer resistance to the NEDD8-activating enzyme inhibitor MLN4924. Cancer Cell, 2012, 21(3): 388-399.

[5] Enchev R I, et al. Protein neddylation: beyond cullin-RING ligases. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2015, 16(1): 30-44.

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