ในชีววิทยาของเซลล์ไมโครโซมเป็น สิ่งประดิษฐ์ คล้ายถุง ที่มีลักษณะไม่สม่ำเสมอ (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20-200 นาโนเมตร) ซึ่งถูกสร้างขึ้นใหม่จากชิ้นส่วนของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) เมื่อ เซลล์ ยูคาริโอติกแตกตัวในห้องปฏิบัติการไมโครโซมจะไม่พบในเซลล์ที่มีชีวิตและแข็งแรง^{[ 1 ]}

ไมโครโซม แบบหยาบ (มีไรโบโซม ) และแบบเรียบ (ไม่มีไรโบโซม) ถูกสร้างขึ้นจากเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมผ่าน กระบวนการ ทำลายเซลล์ไมโครโซมเหล่านี้มีโครงสร้างภายในที่เหมือนกับช่องว่างภายในของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมทุกประการ ไมโครโซมทั้งสองรูปแบบสามารถทำให้บริสุทธิ์ได้ด้วยกระบวนการที่เรียกว่าการแยกโดยการเหวี่ยงหนี ศูนย์กลางตามความหนาแน่นสมดุล ไมโครโซมแบบหยาบและแบบเรียบมีความแตกต่างกันในโปรตีน และไมโครโซมแบบหยาบแสดงให้เห็นว่ามีการแปลรหัสและการเคลื่อนย้ายเกิดขึ้นพร้อมกัน ยกเว้นบางกรณีที่แตกต่างจากโปรตีนในยีสต์

สมมติฐานสัญญาณถูกเสนอโดยGünter BlobelและDavid Sabatiniในปี 1971 โดยระบุว่าลำดับเปปไทด์ที่ไม่ซ้ำกันจะถูกเข้ารหัสโดย mRNA ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับโปรตีนที่กำหนดให้กับการเคลื่อนย้ายข้ามเยื่อหุ้ม ER สัญญาณเปปไทด์นี้จะนำไรโบโซมที่ทำงานอยู่ไปยังพื้นผิวของเยื่อหุ้มและสร้างเงื่อนไขสำหรับการถ่ายโอนโพลีเปปไทด์ที่เกิดขึ้นใหม่ข้ามเยื่อหุ้ม การขยายสมมติฐานสัญญาณให้ครอบคลุมสัญญาณสำหรับออร์แกเนลล์และตำแหน่งทุกแห่งภายในเซลล์มีผลกระทบอย่างมากเกินกว่าการให้ความกระจ่างเกี่ยวกับการกำหนดเป้าหมายของโปรตีนที่หลั่งออกมา เนื่องจากเป็นการนำเสนอแนวคิดของสัญญาณ 'โทโปเจนิค' เป็นครั้งแรก ก่อนสมมติฐานสัญญาณ แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่ข้อมูลที่เข้ารหัสในสายโพลีเปปไทด์จะสามารถกำหนดตำแหน่งของโปรตีนในเซลล์ได้^{[ 2 ]}

เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนแบบไร้เซลล์การสังเคราะห์โปรตีนแบบไร้เซลล์ที่ปราศจากไมโครโซมนั้น จะไม่สามารถรวมเข้ากับไมโครโซมได้ ซึ่งหมายความว่าเมื่อมีการเพิ่มเยื่อหุ้มไมโครโซมในภายหลัง จะไม่มีการกำจัดลำดับสัญญาณออกไป แต่หากมีไมโครโซมอยู่ การสังเคราะห์โปรตีนแบบไร้เซลล์จะแสดงให้เห็นถึงการขนส่งโปรตีนเข้าสู่ไมโครโซมพร้อมกับการสังเคราะห์โปรตีน และทำให้เกิดการกำจัดลำดับสัญญาณออกไป กระบวนการนี้จะสร้างสายโปรตีนที่สมบูรณ์ มีการศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนแบบไร้เซลล์เมื่อไมโครโซมถูกกำจัดไรโบโซมที่จับอยู่ ซึ่งได้อธิบายรายละเอียดบางอย่างเกี่ยวกับลำดับสัญญาณของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม โดยปกติแล้วโปรตีนที่หลั่งออกมาจะถูกกำจัดลำดับสัญญาณออกไปก็ต่อเมื่อมีไมโครโซมอยู่สำหรับการสังเคราะห์โปรตีนเนื่องจากโปรตีนที่หลั่งออกมานั้นถูกรวมเข้ากับไมโครโซม การขนส่งโปรตีนจะไม่เกิดขึ้นหากมีการเพิ่มไมโครโซมในภายหลังหลังจากกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนเสร็จสมบูรณ์แล้ว

การที่โปรตีนถูกขับออกมาสู่ไมโครโซมนั้นสามารถอธิบายได้ด้วยปัจจัยหลายประการ โปรตีนจะถูกขับออกมาหากโปรตีนนั้นทนต่อเอนไซม์โปรตีเอสหรือไม่ทนต่อเอนไซม์โปรตีเอสเมื่อมีสารซักฟอก หรือถูกเติมหมู่ไกลโคซิลโดยเอนไซม์ที่อยู่ในไมโครโซม นอกจากนี้ สัญญาณอีกอย่างหนึ่งที่บ่งบอกว่าโปรตีนถูกขับออกมาคือ การที่ เอนไซม์ซิกแนล เปปติเดสตัดส่วนปลาย N-เทอร์มินัลของเปปไทด์ภายในไมโครโซม ซึ่งอาจทำให้โปรตีนมีขนาดเล็ลง

ไมโครโซมยังมีบทบาทในการทดลอง Pulse-Chase ด้วยการทดลอง Pulse-Chase แสดงให้เห็นว่าโปรตีนที่ถูกหลั่งออกมาจะเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมเมื่อเยื่อหุ้มเหล่านั้นถูกทำให้บริสุทธิ์ การแยกเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมออกจากส่วนอื่นๆ ของเซลล์มีความสำคัญต่อการศึกษาการเคลื่อนย้าย แต่เป็นไปไม่ได้เนื่องจากเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมมีความบอบบางและเชื่อมต่อกันอย่างมาก จึงทำให้ไมโครโซมเข้ามามีบทบาท เนื่องจากไมโครโซมมีคุณสมบัติทางชีวเคมีส่วนใหญ่ของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ไมโครโซมเกิดขึ้นจากการบดเซลล์ให้เป็นเนื้อเดียวกัน และเวสิเคิล ปิดขนาดเล็ก ที่มีไรโบโซมอยู่ด้านนอกเกิดขึ้นจากการสลายตัวของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบหยาบ เมื่อไมโครโซมถูกบำบัดด้วยโปรตีเอส พบว่าพอลิเปปไทด์ที่สร้างโดยไรโบโซมจะสิ้นสุดลงในลูเมนของไมโครโซม แม้ว่าโปรตีนจะถูกสร้างขึ้นที่ด้านไซโตโซลของเยื่อหุ้มเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมก็ตาม

การทดลองอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าต้องมีการนำไมโครโซมเข้ามาก่อนที่กรดอะมิโน ประมาณ 70 ตัวแรก จะถูกแปลเพื่อให้โปรตีนที่หลั่งเข้าไปในลูเมนของไมโครโซม ณ จุดนี้ กรดอะมิโน 40 ตัวจะยื่นออกมาจากไรโบโซม และกรดอะมิโน 30 ตัวหลังจากนั้นจะอยู่ในช่องของไรโบโซม การเคลื่อนย้ายแบบโคทรานสเลชันอธิบายว่าการขนส่งโปรตีนที่หลั่งเข้าไปในลูเมนของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมเริ่มต้นขึ้นในขณะที่โปรตีนยังคงจับอยู่กับไรโบโซมและยังสังเคราะห์ไม่เสร็จสมบูรณ์^{[ 3 ]} ไมโครโซมสามารถทำให้เข้มข้นและแยกออกจากเศษเซลล์อื่นๆ ได้โดยการเหวี่ยงแยกส่วนเซลล์ที่ไม่แตกนิวเคลียสและไมโตคอนเดรียจะตกตะกอนที่ 10,000 g (โดยที่ g คือความเร่งโน้มถ่วงของโลก) ในขณะที่เอนไซม์ที่ละลายได้และ ER ที่แตกเป็นชิ้นๆ ซึ่งมีไซโตโครม P450 (CYP) ยังคงอยู่ในสารละลาย ที่แรงเหวี่ยง 100,000 g ซึ่งได้จากการหมุนเหวี่ยงที่เร็วขึ้น ER จะตกตะกอนออกจากสารละลายเป็นก้อน แต่เอนไซม์ที่ละลายได้จะยังคงอยู่ในสารละลายส่วนบนด้วยวิธีนี้ ไซโตโครม P450 ในไมโครโซมจึงมีความเข้มข้นและแยกออกมาได้ ไมโครโซมมีสีน้ำตาลแดงเนื่องจากมีฮีม อยู่ เนื่องจากความจำเป็นต้องใช้ระบบโปรตีนหลายส่วน ไมโครโซมจึงจำเป็นสำหรับการวิเคราะห์กิจกรรมการเผาผลาญของ CYP CYP เหล่านี้มีปริมาณมากในตับของหนู หนูทดลอง และมนุษย์ แต่ก็พบได้ในอวัยวะและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ด้วยเช่นกัน

เพื่อให้ได้ไมโครโซมที่มี CYP เฉพาะ หรือเพื่อให้ได้เอนไซม์ที่ออกฤทธิ์ในปริมาณสูง ไมโครโซมจะถูกเตรียมจากเซลล์แมลง Sf9หรือในยีสต์ผ่านการแสดงออกของเฮเทอ โรโลจัส หรืออาจทำการแสดงออกของโปรตีนทั้งหมดหรือโปรตีนที่ถูกตัดทอนในEscherichia coli ก็ได้ ^{[ 4 ] [ 5 ]}ดังนั้น ไมโครโซมจึงเป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการศึกษาการเผาผลาญของสารประกอบ (การยับยั้งเอนไซม์ การกำจัด และ การระบุ เมตาโบไลต์ ) และสำหรับการตรวจสอบปฏิกิริยาระหว่างยาโดย การวิจัย ในหลอดทดลองนักวิจัยมักเลือกไมโครโซมตามระดับกิจกรรมของเอนไซม์ CYP เฉพาะ บางล็อตมีไว้สำหรับการศึกษาประชากรเฉพาะ (เช่น ไมโครโซมปอดจากผู้สูบบุหรี่หรือไม่สูบบุหรี่) หรือแบ่งออกเป็นประเภทเพื่อให้ตรงกับระดับกิจกรรมของ CYP เป้าหมายสำหรับการศึกษาการยับยั้งและการ เผาผลาญ

ไมโครโซมถูกนำมาใช้เพื่อจำลองการทำงานของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมในหลอดทดลอง และทำการทดลองที่ต้องการการสังเคราะห์โปรตีนบนเยื่อหุ้มเซลล์ ไมโครโซมช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาว่าโปรตีนถูกสร้างขึ้นบนเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมในเซลล์ได้อย่างไร โดยการจำลองกระบวนการดังกล่าวในหลอดทดลอง

Keefer และคณะได้ศึกษาการใช้ ไมโครโซมของตับมนุษย์และ เซลล์ตับ มนุษย์เพื่อศึกษาเสถียรภาพและการยับยั้งการเผาผลาญในระบบในหลอดทดลอง การศึกษาความคล้ายคลึงและความแตกต่างจะช่วยให้เข้าใจกลไก การเผาผลาญ การซึมผ่านแบบพาสซีฟ และตัวขนส่งได้ดียิ่งขึ้น พบว่าการซึมผ่านแบบพาสซีฟมีความสำคัญต่อการเผาผลาญและการยับยั้งเอนไซม์ในเซลล์ตับมนุษย์ นอกจากนี้ การขับออกของ P-gp ยังมีบทบาทน้อยกว่าในบริเวณเดียวกันนี้ และไมโครโซมของตับยังสามารถทำนายการกำจัดในร่างกายได้ดีกว่าเซลล์ตับเมื่อให้ค่าการกำจัดภายในที่สูงกว่าเซลล์ตับ^{[ 6 ]}

Iqbal, Jahangir และ Al-Qarni ศึกษาโปรตีนถ่ายโอนไตรกลีเซอไรด์ไมโครโซม (MTP) MTP เป็นโปรตีนที่อยู่ในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและช่วยในการถ่ายโอนลิปิดที่เป็นกลางไปยังอะโพลิโปโปรตีน B ที่เกิดขึ้นใหม่ MTP มีประโยชน์อย่างมากสำหรับผู้ป่วยโรคอะเบตาลิโปโปรตีนีเมียที่มีการกลายพันธุ์ของ MTP เนื่องจากมีผลต่อการประกอบและการหลั่งของไลโปโปรตีน ที่มี apoB การกลายพันธุ์ของ MTP เหล่านี้เชื่อมโยงกับการไม่มีไลโปโปรตีนที่มี apoB หมุนเวียน MTP ยังเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลเอสเทอร์และคลัสเตอร์ของความแตกต่าง 1d การถ่ายโอนสฟิงโกลิปิดไปยังไลโปโปรตีนที่มี apoB ก็อยู่ในความสามารถของ MTP เช่นกัน MTP ทำงานร่วมกับภาวะสมดุลของลิปิดและไลโปโปรตีนและเกี่ยวข้องกับสภาวะทางพยาธิสรีรวิทยาและโรคเมตาบอลิกบาง อย่าง ^{[ 7 ]}

Wang และคณะได้ศึกษาการเผาผลาญยาในหลอดทดลองโดยใช้ไมโครโซมตับมนุษย์และเศษส่วน S9 ของตับมนุษย์ การศึกษาพบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างไมโครโซมตับมนุษย์และเศษส่วน S9 ของตับมนุษย์ในความเข้มข้นของเอนไซม์และโปรตีนขนส่งที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญยา ความสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนของเอนไซม์และโปรตีนขนส่งที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญยาเหล่านี้ถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับการเตรียมตับทั้งสองแบบ^{[ 8 ]}

• ไซโตโครม พี450
• รายชื่อความผิดปกติของการพัฒนาทางชีวภาพ
• เศษส่วน S9
• การสังเคราะห์โปรตีนแบบไร้เซลล์
• การทดลอง Pulse-Chase
• การเหวี่ยงแยกส่วนต่าง
• โปรตีนถ่ายโอนไตรกลีเซอไรด์ไมโครโซมอล

• ไมโครโซม ในฐานข้อมูล Medical Subject Headings (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา