MitoPQ (Synonyms: MitoParaquat) |
カタログ番号GC44204
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MitoPQ (MitoParaquat)はミトコンドリアを標的とした酸化還元サイクラーであり、体内と細胞で、ミトコンドリアマトリックスで、スーパーオキシドの産生を選択的に増やす。
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Cas No.: 1821370-28-8
Sample solution is provided at 25 µL, 10mM.
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MitoPQ (MitoParaquat)はミトコンドリアを標的とした酸化還元サイクラーであり、体内と細胞で、ミトコンドリアマトリックスで、スーパーオキシドの産生を選択的に増やす[1]。MitoPQはミトコンドリアマトリックスで蓄積し、複合体I（図1）のフラビン部位における酸化還元サイクリングを通じてO2-を産生する[1,2]。MitoPQは、細胞と体内の両方で、健康と疾患におけるミトコンドリアスーパーオキシドの産生の役割の研究によく使われている[3,4]。
図1.MitoParaquatの開発根拠[1,2]。MitoParaquat (MitoPQ)は、酸化還元サイクリングのパラコート部分と、それをミトコンドリア標的のトリフェニルホスホニウムカチオンに連結する疎水性炭素鎖で構成される。MitoPQは、プラズマ（Δψp）とミトコンドリア（Δψm）膜電位で駆動され、ミトコンドリアで蓄積される。マトリックス内で、MitoPQのジカチオンビオロゲン成分は、複合体Iのフラビン部位で、一電子還元によりラジカルモノカチオンに還元される。続いて、ラジカルモノカチオンは、O2と速やかに反応し、スーパーオキシドを生成する。局所的な酸化還元サイクリングは、ミトコンドリアマトリックスで、スーパーオキシドの選択的な産生を起こした。
体外で、MitoPQ (5μM)でC2C12筋芽細胞を20分間処理した結果、MitoSOXの蛍光強度を時間依存的に著しく増やしたが、同じ条件下のparaquat (PQ)は、時間内でMitoSOXの酸化を増やせなかった。MitoPQ (1-10μM)でHCT116細胞を24時間処理した結果、細胞死を用量依存的に誘発し、PQに比べて毒性は著しく高かった[1]。MitoPQ (0.5μM)でRaw264.7細胞を16時間処理した結果、ミトコンドリア膜電位を著しく破壊し、この効果は、10mM N-acetylcysteine (NAC)の添加で軽減された[5]。MitoPQ (10μM)で3T3-L1脂肪細胞を2時間処理した結果、全体的な細胞呼吸を影響せずに、ミトコンドリアスーパーオキシドと過酸化水素のレベルを著しく増やした[6]。
体内で、16時間飢餓された野生型のマウスに、MitoPQ (0.16mg/kg)を急性腹腔内注射した結果、注射の2時間後、耐糖性を著しく阻害した。MitoPQ (0.16mg/kg)を野生型マウスに1.5時間腹腔内注射した結果、体内で肝臓インスリンのシグナル伝達を阻害し、その証拠に、リン酸化インスリン受容体(IR)、AKTとGSK3αのレベルが減少した[7]。心筋細胞特異的Nrf3ノックアウトマウスに、MitoPQ (0.1mg/kg/日)を7日間、毎日腹腔内注射した結果、生存率を著しく減らし、心筋梗塞後の心臓機能とリモデリングに対するNrf3遺伝子欠損の有益な効果を軽減した[8]。
References:
[1] ROBB E L, GAWEL J M, AKSENTIJEVIĆ D, et al. Selective superoxide generation within mitochondria by the targeted redox cycler MitoParaquat[J]. Free Radical Biology and Medicine, 2015, 89: 883-894.
[2] COCHENÉ H M, MURPHY M P. Complex I is the major site of mitochondrial superoxide production by paraquat[J]. Journal of Biological Chemistry, 2008, 283(4): 1786-1798.
[3] ANTONUCCI S, MULVEY J F, BURGER N, et al. Selective mitochondrial superoxide generation in vivo is cardioprotective through hormesis[J]. Free Radical Biology and Medicine, 2019, 134: 678-687.
[4] GOLEVA T N, LYAMZAEV K G, ROGOV A G, et al. Mitochondria-targeted 1, 4-naphthoquinone (SkQN) is a powerful prooxidant and cytotoxic agent[J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics, 2020, 1861(8): 148210.
[5] CHOWDHURY A R, ZIELONKA J, KALYANARAMAN B, et al. Mitochondria-targeted paraquat and metformin mediate ROS production to induce multiple pathways of retrograde signaling: A dose-dependent phenomenon[J]. Redox Biology, 2020, 36: 101606.
[6] FAZAKERLEY D J, MINARD A Y, KRYCER J R, et al. Mitochondrial oxidative stress causes insulin resistance without disrupting oxidative phosphorylation[J]. Journal of Biological Chemistry, 2018, 293(19): 7315-7328.
[7] GONCALVES R L, WANG Z B, RIVEROS J K, et al. CoQ imbalance drives reverse electron transport to disrupt liver metabolism[J]. Nature, 2025.
[8] CHEN Q, ZHENG A, XU X, et al. Nrf3-Mediated mitochondrial superoxide promotes cardiomyocyte apoptosis and impairs cardiac functions by suppressing Pitx2[J]. Circulation, 2025, 151(14): 1024-1046.
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細胞実験[1]: |
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細胞株 |
C2C12細胞（マウス筋芽細胞株） |
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準備方法 |
IC2C12筋芽細胞で、ミトコンドリアスーパーオキシドと過酸化水素の産生を、蛍光染料MitoSOXを使い、生細胞イメージングで監視した。個別の細胞を経時的に追跡し、蛍光の強度をFiji画像化処理と分析ソフトウェアで分析した。C2C12細胞を5μM MitoPQまたはPQで処理し、MitoSOX蛍光強度の変化を20分間観察した。 |
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反応条件 |
5μM；20分間 |
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アプリケーション |
MitoPQはMitoSOX蛍光を増やし、この酸化は時間と共に増えた。それと対照的に、同じ時間スケールで、MitoPQより千倍以上の濃度で使われても、PQはMitoSOX酸化を増やせなかった。 |
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動物実験 [2]: |
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動物モデル |
C57BL/6J |
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準備方法 |
マウスを16時間飢餓させ、0.16mg/kg MitoPQを腹腔内注射した。1.5時間後、マウスを100mg/kgのケタミンと10mg/kgのキシラジンで麻酔し、0.75U/kgのインスリンを門脈に注射した。肝臓を3分後に採取し、液体N2で急速冷凍した。次に、精巣上体脂肪組織と腓腹筋を採取し、タンパク質抽出まで冷凍した。 |
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投与形態 |
0.16mg/kg；腹腔内注射 |
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アプリケーション |
MitoPQは体内で肝臓インスリンのシグナル伝達を減らし、その証拠として、肝臓で、リン酸化インスリン受容体（IR）、AKTとGSK3αのレベルが減少した。 |
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References: [1] Robb EL, Gawel JM, Aksentijević D, Cochemé HM, Stewart TS, Shchepinova MM, Qiang H, Prime TA, Bright TP, James AM, Shattock MJ. Selective superoxide generation within mitochondria by the targeted redox cycler MitoParaquat. Free Radical Biology and Medicine. 2015 Dec 1;89:883-94. [2] Goncalves RL, Wang ZB, Riveros JK, Parlakgül G, Inouye KE, Lee GY, Fu X, Saksi J, Rosique C, Hui ST, Coll M. CoQ imbalance drives reverse electron transport to disrupt liver metabolism. Nature. 2025 May 28:1-9. |
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| Cas No. | 1821370-28-8 | SDF | |
| 同義語 | MitoParaquat | ||
| Chemical Name | 1-methyl-1'-(10-(triphenylphosphonio)decyl)-[4,4'-bipyridine]-1,1'-diium iodide | ||
| Canonical SMILES | C[N+](C=C1)=CC=C1C(C=C2)=CC=[N+]2CCCCCCCCCC[P+](C3=CC=CC=C3)(C4=CC=CC=C4)C5=CC=CC=C5.[I-].[I-].[I-] | ||
| Formula | C39H46N2P • 3I | M.Wt | 954.5 |
| 溶解度 | 10mM in ethanol or 100mM in DMSO | Storage | Store at -20°C |
| General tips | Please select the appropriate solvent to prepare the stock solution according to the
solubility of the product in different solvents; once the solution is prepared, please store it in
separate packages to avoid product failure caused by repeated freezing and thawing.Storage method
and period of the stock solution: When stored at -80°C, please use it within 6 months; when stored
at -20°C, please use it within 1 month. To increase solubility, heat the tube to 37°C and then oscillate in an ultrasonic bath for some time. |
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| Shipping Condition | Evaluation sample solution: shipped with blue ice. All other sizes available: with RT, or with Blue Ice upon request. | ||
| Prepare stock solution | |||
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1 mg | 5 mg | 10 mg |
| 1 mM | 1.0477 mL | 5.2383 mL | 10.4767 mL |
| 5 mM | 209.5 μL | 1.0477 mL | 2.0953 mL |
| 10 mM | 104.8 μL | 523.8 μL | 1.0477 mL |
Step 1: Enter information below (Recommended: An additional animal making an allowance for loss during the experiment)
g
μL
Step 2: Enter the in vivo formulation (This is only the calculator, not formulation. Please contact us first if there is no in vivo formulation at the solubility Section.)
Calculation results:
Working concentration: mg/ml;
Method for preparing DMSO master liquid: mg drug pre-dissolved in μL DMSO ( Master liquid concentration mg/mL, Please contact us first if the concentration exceeds the DMSO solubility of the batch of drug. )
Method for preparing in vivo formulation: Take μL DMSO master liquid, next addμL PEG300, mix and clarify, next addμL Tween 80, mix and clarify, next add μL saline, mix and clarify.
Method for preparing in vivo formulation: Take μL DMSO master liquid, next add μL Corn oil, mix and clarify.
Note: 1. Please make sure the liquid is clear before adding the next solvent.
2. Be sure to add the solvent(s) in order. You must ensure that the solution obtained, in the previous addition, is a clear solution before proceeding to add the next solvent. Physical methods such as vortex, ultrasound or hot water bath can be used to aid dissolving.
3. All of the above co-solvents are available for purchase on the GlpBio website.
Quality Control & SDS
- View current batch:
- Purity: >98.00% Appearance: A solid
- COA (Certificate of Analysis)
- SDS (Safety Data Sheet)
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