Značilnosti, vrste in funkcije mikrosomov



The mikrosomi so fragmenti membran, ki tvorijo majhne in zaprte mehurčke. Te strukture so nastale z reorganizacijo omenjenih fragmentov, običajno iz endoplazmatskega retikuluma po celični homogenizaciji. Vezikli so lahko kombinacije membran od zunaj navznoter, od znotraj do zunaj ali zložene.

Upoštevajte, da so mikrosomi artefakti, ki se pojavljajo zahvaljujoč procesu homogenizacije celic, ki ustvarja različne in kompleksne umetne strukture. Teoretično mikrosomi niso normalni elementi živih celic.

Notranjost mikrosoma je spremenljiva. V strukturi lipidov lahko obstajajo različni proteini - ki niso med seboj povezani. Lahko imajo tudi beljakovine, pritrjene na zunanjo površino.

V literaturi izstopa izraz "mikrosom jeter", ki se nanaša na strukture, ki jih tvorijo jetrne celice, ki so odgovorne za pomembne presnovne transformacije, povezane z encimskim strojem endoplazmatskega retikuluma..

Jetrni mikrosomi so že dolgo modeli za poskuse in vitro farmacevtske industrije. Ti majhni vezikli so ustrezna struktura za izvedbo poskusov presnove zdravil, saj vsebujejo encime, ki so vključeni v proces, vključno s CYP in UGT..

Indeks

  • 1 Zgodovina
  • 2 Značilnosti
    • 2.1 Sestava
    • 2.2 Sedimentacija pri centrifugiranju
  • 3 Vrste
  • 4 Funkcije
    • 4.1 V celici
    • 4.2 V farmacevtski industriji
  • 5 Reference

Zgodovina

Mikrosome smo opazovali dolgo časa. Izraz je skoval znanstvenik iz Francije z imenom Claude, ko je opazoval končne produkte centrifugiranja jetrne snovi..

Sredi 60-ih je raziskovalec Siekevitz mikrosome povezal z ostanki endoplazmatskega retikuluma, potem ko je izvedel proces homogenizacije celic..

Funkcije

V celični biologiji je mikrosom vezikula, ki jo tvorijo membrane iz endoplazmatskega retikuluma.

Med rutinskim zdravljenjem celic, ki se izvaja v laboratoriju, se evkariontske celice porušijo in presežne membrane se ponovno združijo v obliki veziklov, kar povzroči nastanek mikrosomov..

Velikost teh vezikularnih ali cevastih struktur je v razponu od 50 do 300 nanometrov.

Mikrosomi so laboratorijski artefakti. Zato v živih celicah in pod normalnimi fiziološkimi pogoji teh struktur ne najdemo. Drugi avtorji pa po drugi strani zagotavljajo, da niso artefakti in da so prave organele, prisotne v intaktnih celicah (glej več v Davidson & Adams, 1980).

Sestava

Sestava membrane

Strukturno so mikrosomi identični membrani endoplazmatskega retikuluma. V celični notranjosti je mreža membran retikuluma tako obsežna, da predstavlja več kot polovico vseh celičnih membran celice..

Namerilni križ je sestavljen iz niza tubul in vrečk, imenovanih cisterne, ki jih tvorijo membrane.

Ta membranski sistem tvori neprekinjeno strukturo z membrano celičnega jedra. Dva tipa se lahko razlikujeta, odvisno od prisotnosti ali ne ribosomov: gladka in groba endoplazmična retikulum. Če se mikrosomi zdravijo z določenimi encimi, se lahko sproščajo ribosomi.

Notranja sestava

Mikrosomi so bogati z različnimi encimi, ki se običajno nahajajo v notranjosti endoplazmatskega gladkega jetrnega rektuluma..

Eden od njih je encim citokrom P450 (skrajšano kot CYPs, za akronim v angleščini). Ta katalitični protein uporablja široko vrsto molekul kot substratov.

CYPs so del verige prenosa elektronov in njegove najpogostejše reakcije se imenujejo monooksigenaza, kjer v substrat organske narave vstavi atom kisika, preostali atom kisika (uporablja molekularni kisik, O2) pa se zmanjša na vode.

Mikrosomi so bogati tudi z drugimi membranskimi proteini, kot so UGT (uridinadifosfat glukuroniltransferaza) in FMO (družina monooksigenaznih proteinov, ki vsebujejo flavin). Poleg tega vsebujejo esteraze, amidaze, epoksi hidrolaze med drugimi beljakovinami.

Sedimentacija pri centrifugiranju

V bioloških laboratorijih obstaja rutinska tehnika, imenovana centrifugiranje. Pri tem je možno ločiti trdne snovi z uporabo kot diskriminatorne lastnosti različnih gostot sestavin zmesi.

Ko se celice centrifugirajo, se različne komponente ločijo in oborijo (tj. Se spustijo na dno cevi) ob različnih časih in pri različnih hitrostih. To je metoda, ki se uporablja, kadar želite očistiti določeno specifično celično komponento.

Ko se centrifugirajo nedotaknjene celice, so prva usedlina ali oborina težji elementi: jedra in mitohondrije. To se zgodi pri manj kot 10.000 gravitacijah (hitrost v centrifugah se kvantificira v teži). Mikrosomi se usedejo, ko uporabimo veliko višje hitrosti, v velikosti 100.000 gravitacij.

Vrste

Danes se izraz mikrosom uporablja v širšem pomenu, da se nanaša na katerokoli veziklo, ki se tvori zaradi prisotnosti membran, bodisi mitohondrijev, Golgijevega aparata ali celične membrane kot take..

Vendar pa najbolj znanstveniki uporabljajo mikrosome jeter, zahvaljujoč encimski sestavi notranjosti. Zato so v literaturi najbolj omenjeni tipi mikrosomov.

Funkcije

V celici

Kot mikrosomi so a artefakt nastali s procesom celične homogenizacije, tj. niso elementi, ki jih običajno najdemo v celici, nimajo povezane funkcije. Vendar pa imajo pomembne aplikacije v farmacevtski industriji. 

V farmacevtski industriji

V farmacevtski industriji se mikrosomi pogosto uporabljajo pri odkrivanju zdravil. Mikrosomi omogočajo preprosto preučevanje presnove spojin, ki jih raziskovalec želi oceniti.

Te umetne mehurčke lahko kupite v številnih biotehnoloških tovarnah, ki jih pridobijo z diferencialnim centrifugiranjem. Med tem postopkom se uporabljajo različne hitrosti celičnega homogenata, kar ima za posledico pridobitev prečiščenih mikrosomov.

Encimi citokroma P450, ki jih najdemo v mikrosomih, so odgovorni za prvo fazo presnove ksenobiotikov. To so snovi, ki se v živih bitjih ne pojavljajo naravno in ne pričakujemo, da jih bomo našli naravno. Na splošno jih je treba presnoviti, saj je večina strupenih.

Drugi proteini, ki se nahajajo tudi znotraj mikrosoma, kot je družina monooksigenaznih proteinov, ki vsebujejo flavin, so prav tako vključeni v oksidacijski proces ksenobiotikov in olajšajo njihovo izločanje..

Tako so mikrosomi popolni biološki entiteti, ki omogočajo oceno reakcije organizma na določena zdravila in zdravila, ker imajo encimske stroje, potrebne za presnovo omenjenih eksogenih spojin..

Reference

  1. Davidson, J., & Adams, R. L. P. (1980). Biokemija Davidsonovih nukleinskih kislin .Obrnil sem se.
  2. Faqi, A.S. (ur.). (2012). Celovit vodnik za toksikologijo v predkliničnem razvoju zdravil. Academic Press.
  3. Fernández, P. L. (2015). Velázquez Osnovna in klinična farmakologija (spletna e-knjiga). Ed Panamericana Medical.
  4. Lam, J.L., & Benet, L. Z. (2004). Študije mikrosoma jeter ne zadoščajo za opis in vivo jetrnega presnovnega očistka in presnovnih interakcij med zdravili: študije presnove digoksina v primarnih hepatocitih podgan v primerjavi z mikrosomi. Presnova in razpolaganje z zdravili, 32(11), 1311-1316.
  5. Palade, G. E., in Siekevitz, P. (1956). Mikrosomi jeter; integrirano morfološko in biokemijsko študijo. Revija biofizikalne in biokemijske citologije, 2(2), 171-200.
  6. Stillwell, W. (2016). Uvod v biološke membrane. Novice.
  7. Taylor, J. B., & Triggle, D. J. (2007). Celovita medicinska kemija II. Elsevier.