p53肿瘤抑制因子是应对各种细胞损伤的生长停滞、衰老和凋亡的主要媒介。p53是一种短命的蛋白质，在正常细胞中维持在较低的水平，往往检测不到。在压力条件下，p53蛋白在细胞中积累，以其四聚体形式与p53反应元件结合，并诱导各种基因的转录。MDM-2被p53转录激活，而MDM-2又以多种方式抑制p53的活性。MDM-2与p53的转录激活域结合，从而抑制p53介导的转录激活。MDM-2还含有一个与各种病毒蛋白的核出口信号相似的信号序列，在与p53结合后，它能诱导其核出口。由于p53是一个转录因子，它需要在细胞核中才能进入DNA；而MDM-2将其转运到细胞质中则可以防止这种情况。最后，MDM-2是一个泛素连接酶，所以能够将p53作为目标，由蛋白酶体降解。在许多肿瘤中，p53因阴性调节器MDM2和MDM4的过度表达或MDM2抑制剂ARF的活性丧失而失活。在这些肿瘤中，可以通过抑制MDM2和/或MDM4与p53的相互作用的小分子来重新激活该途径。这类分子目前正在进行临床试验。