In der Zellbiologie sind Mikrosomen heterogene, bläschenartige Artefakte (~20-200 nm Durchmesser), die aus Teilen des endoplasmatischen Retikulums (ER) neu gebildet werden, wenn eukaryotische Zellen im Labor aufgebrochen werden; Mikrosomen sind in gesunden, lebenden Zellen nicht vorhanden.

Mikrosomen können durch differentielle Zentrifugation konzentriert und von anderen Zelltrümmern getrennt werden. Unzerstörte Zellen, Kerne und Mitochondrien setzen sich bei 10.000 g ab, während lösliche Enzyme und fragmentiertes ER, das Cytochrom P450 (CYP) enthält, in Lösung bleiben (g ist die Erdbeschleunigung). Bei 100.000 g, die durch eine schnellere Zentrifugendrehung erreicht werden, setzt sich ER als Pellet aus der Lösung ab, während die löslichen Enzyme im Überstand verbleiben. Auf diese Weise wird das Cytochrom P450 in Mikrosomen konzentriert und isoliert. Mikrosomen haben eine rötlich-braune Farbe, die auf das Vorhandensein des Häms zurückzuführen ist. Da ein mehrteiliges Proteinsystem benötigt wird, sind Mikrosomen notwendig, um die metabolische Aktivität von CYPs zu analysieren. Diese CYPs sind in den Lebern von Ratten, Mäusen und Menschen sehr häufig, aber auch in allen anderen Organen und Organismen vorhanden.

Um Mikrosomen zu erhalten, die ein bestimmtes CYP enthalten, oder um große Mengen an aktivem Enzym zu erhalten, werden Mikrosomen aus Sf9-Insektenzellen oder in Hefe durch heterologe Expression hergestellt. Alternativ dazu können ganze oder verkürzte Proteine auch in Escherichia coli exprimiert werden. Daher sind Mikrosomen ein wertvolles Instrument für die Untersuchung des Stoffwechsels von Verbindungen (Enzymhemmung, Clearance und Identifizierung von Metaboliten) und für die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Arzneimitteln durch In-vitro-Forschung. Forscher wählen Mikrosomenchargen oft auf der Grundlage der Enzymaktivität bestimmter CYPs aus. Einige Partien sind für die Untersuchung spezifischer Populationen verfügbar (z. B. Lungenmikrosomen von Rauchern oder Nichtrauchern) oder in Klassifizierungen unterteilt, um die angestrebten CYP-Aktivitätsniveaus für Hemmungs- und Metabolismusstudien zu erreichen.

Forscher verwenden Mikrosomen, um die Aktivität des endoplasmatischen Retikulums in einem Reagenzglas nachzuahmen und Experimente durchzuführen, die eine Proteinsynthese an einer Membran erfordern; sie bieten Wissenschaftlern eine Möglichkeit, herauszufinden, wie Proteine am ER in einer Zelle hergestellt werden, indem sie den Prozess in einem Reagenzglas nachbilden.