Mikrosoomide omadused, tüübid ja funktsioonid



The mikrosoomid need on membraanide fragmendid, mis moodustavad väikesi ja suletud vesiikulid. Need struktuurid pärinevad nimetatud fragmentide reorganiseerimisest, tavaliselt need pärinevad endoplasmaatilisest retikulumist pärast raku homogeniseerimist. Vesiikulid võivad olla membraanide kombinatsioonid paremalt küljele, seestpoolt väljapoole või sulatatud.

Pange tähele, et mikrosoomid on artefaktid, mis ilmuvad tänu rakkude homogeniseerimisprotsessile, luues mitmekesiseid ja keerulisi tehisstruktuure. Teoreetiliselt ei leia mikrosoomid elusrakkude normaalseteks elementideks.

Mikrosoomi sisemus on muutuv. Lipiidide struktuuris võivad olla erinevad valgud, mis ei ole omavahel seotud. Neil võib olla ka välispinnale kinnitatud valke.

Kirjanduses selgub mõiste "maksa mikrosoom", mis viitab maksarakkude poolt moodustatud struktuuridele, mis vastutavad endoplasmaatilise retikuliini ensüümmasinaga seotud oluliste metaboolsete muutuste eest..

Maksa mikrosoomid on eksperimentide jaoks pikka aega olnud in vitro farmaatsiatööstuses. Need väikesed vesiikulid on sobivad struktuurid ravimite metabolismi katseteks, kuna need sisaldavad protsessi kaasatud ensüüme, sealhulgas CYP ja UGT..

Indeks

  • 1 Ajalugu
  • 2 Omadused
    • 2.1 Koosseis
    • 2.2 Setteerimine tsentrifuugimisel
  • 3 tüüpi
  • 4 Funktsioonid
    • 4.1 Rakus
    • 4.2 Farmaatsiatööstuses
  • 5 Viited

Ajalugu

Mikrosoome on täheldatud pikka aega. Terminit lõid Prantsuse päritolu teadlane Claude, kui ta täheldas maksaproovi tsentrifuugimise lõpptooteid..

60-ndate aastate keskel seostas uurija Siekevitz mikrosoomid endoplasmaatilise retiikulumi jääkidega pärast rakkude homogeniseerimise protsessi..

Omadused

Rakubioloogias on mikrosoom endoplasmaatilise retiikulumi membraanide poolt moodustatud vesiikul.

Laboris läbiviidud rutiinse raku töötlemise käigus purunesid eukarüootsed rakud ja liigsed membraanid rühmitatakse uuesti vesiikulite kujul, mis põhjustab mikrosoome..

Nende vesikulaarsete või torukujuliste struktuuride suurus on vahemikus 50 kuni 300 nanomeetrit.

Microsoomid on laboratoorsed esemed. Seetõttu ei leia elusrakus normaalsetes füsioloogilistes tingimustes neid struktuure. Teised autorid kinnitavad seevastu, et need ei ole artefaktid ja et need on tõelised organellid, mis esinevad puutumata rakkudes (vt rohkem Davidson & Adams, 1980)

Koostis

Membraani koostis

Struktuuriliselt on mikrosoomid identsed endoplasmaatilise retikulumi membraaniga. Rakulises sisemuses on retikululi membraanide võrgustik nii ulatuslik, et see moodustab rohkem kui poole kogu raku membraanist.

Ratta moodustavad rida tubuleid ja kotte, mida nimetatakse tsisterniteks, mõlemad moodustavad membraanid.

See membraanisüsteem moodustab raku tuuma membraaniga pideva struktuuri. Kaks tüüpi võib diferentseerida, sõltuvalt ribosoomide olemasolust või mitte: sile ja karm endoplasmaatiline retiikulum. Kui mikrosoome töödeldakse teatud ensüümidega, võib ribosoome vabastada.

Sisemine koostis

Mikrosoomid sisaldavad erinevaid ensüüme, mida tavaliselt leidub endoplasmaatilise sileda maksa retikulumi sisemuses.

Üks nendest on ensüüm tsütokroom P450 (lühendatud kui CYPs, akronüüm inglise keeles). See katalüütiline valk kasutab substraatidena suurt hulka molekule.

CYP-d on osa elektronülekande ahelast ja selle kõige tavalisemaid reaktsioone nimetatakse monooksügenaasiks, kus see sisestab hapniku aatomi orgaanilise substraadi ja ülejäänud hapniku aatom (kasutab molekulaarset hapnikku, O2) on vähenenud vesi.

Mikrosoomid on rikkad ka teistes membraanivalkudes, nagu UGT (uridinadifosfaadi glükuronüültransferaas) ja FMO (flaviini sisaldavate monooksügenaasi valkude perekond). Lisaks sisaldavad nad teiste valkude hulgas esteraase, amidaase, epoksühüdrolaase.

Sedimentatsioon tsentrifuugimisel

Bioloogia laborites on rutiinne tehnika, mida nimetatakse tsentrifuugimiseks. Selles on võimalik eraldada tahked ained, kasutades diskrimineerivaks omaduseks segu erinevate komponentide erinevaid tihedusi.

Kui rakke tsentrifuugitakse, erinevad erinevad komponendid ja sadestuvad (st nad lähevad toru otsa alla) erinevatel aegadel ja erinevatel kiirustel. See on meetod, mida rakendatakse mõne konkreetse raku komponendi puhastamiseks.

Tsentrifuugitud intaktsete rakkude puhul on esimeseks sedimentiks või sadestuseks raskemad elemendid: tuumad ja mitokondrid. See esineb vähem kui 10 000 gravitatsioonil (kiirus tsentrifuugides on gravitatsioonides kvantifitseeritud). Mikrosoomid settivad, kui rakendatakse palju suuremaid kiirusi, suurusjärgus 100 000 gravitatsiooni.

Tüübid

Tänapäeval kasutatakse terminit mikrosoom laias tähenduses, viidates mistahes vesiikule, mis on moodustunud membraanide, mitokondrite, Golgi seadme või rakumembraani olemasolu tõttu..

Teadlaste enim kasutatavad on aga maksa mikrosoomid tänu interjööri ensümaatilisele koostisele. Sel põhjusel on need kirjanduses enim mainitud mikrosoomide liigid.

Funktsioonid

Rakus

Kuna mikrosoomid on a artefakt luuakse raku homogeniseerimisprotsessiga, st nad ei ole elemendid, mida me tavaliselt rakus leiame, neil ei ole seotud funktsiooni. Kuid neil on farmaatsiatööstuses olulised rakendused. 

Farmaatsiatööstuses

Farmaatsiatööstuses kasutatakse uimastite avastamisel laialdaselt mikrosoome. Mikrosoomid võimaldavad uurida lihtsalt ühendite metabolismi, mida uurija soovib hinnata.

Neid kunstlikke vesiikulid saab osta paljudest biotehnoloogia tehastest, mis saavad need diferentsiaalse tsentrifuugimise teel. Selle protsessi käigus rakendatakse raku homogenaadile erinevaid kiirusi, mille tulemuseks on puhastatud mikrosoomide saamine.

Mikrosoomides leiduvad tsütokroom P450 ensüümid vastutavad ksenobiootikumide metabolismi esimese faasi eest. Need on ained, mis ei esine elusolendites loomulikult ja me ei looda, et neid looduslikult leida. Üldiselt peavad need olema metaboliseerunud, kuna enamik neist on toksilised.

Ksenobiootikumide oksüdatsiooniprotsessis osalevad ka teised valkud, mis asuvad ka mikrosoomi sees, nagu näiteks flaviini sisaldavate monooksügenaasi valkude perekond ja hõlbustavad nende eritumist..

Seega on mikrosoomid täiuslikud bioloogilised üksused, mis võimaldavad hinnata organismi reaktsiooni teatud ravimite ja ravimitega, kuna neil on nimetatud eksogeensete ühendite metabolismi jaoks vajalikud ensümaatilised masinad..

Viited

  1. Davidson, J., & Adams, R. L. P. (1980). Davidsoni nukleiinhapete biokeemia .Ma pöördusin tagasi.
  2. Faqi, A. S. (toim.). (2012). Prekliiniliste ravimite väljatöötamise toksikoloogia põhjalik juhend. Academic Press.
  3. Fernández, P. L. (2015). Velázquez Põhi- ja kliiniline farmakoloogia (e-raamat). Ed. Panamericana Medical.
  4. Lam, J. L., ja Benet, L. Z. (2004). Maksa mikrosoomiuuringud ei ole piisavad, et iseloomustada in vivo maksa metaboolset kliirensit ja metaboolseid ravimi-ravimite koostoimeid.. Ravimi metabolism ja dispositsioon, 32(11), 1311-1316.
  5. Palade, G. E., & Siekevitz, P. (1956). Maksa mikrosoomid; integreeritud morfoloogiline ja biokeemiline uuring. Biofüüsikalise ja biokeemilise tsütoloogia ajakiri, 2(2), 171-200.
  6. Stillwell, W. (2016). Sissejuhatus bioloogilistesse membraanidesse. Newnes.
  7. Taylor, J. B., ja Triggle, D. J. (2007). Terviklik meditsiiniline keemia II. Elsevier.