In biologia cellulare, i microsomi sono artefatti eterogenei simili a vescicole (~20-200 nm di diametro) che si riformano da pezzi del reticolo endoplasmatico (ER) quando le cellule eucariotiche vengono spezzate in laboratorio; i microsomi non sono presenti nelle cellule sane e vive.

I microsomi possono essere concentrati e separati da altri detriti cellulari mediante centrifugazione differenziale. Le cellule intatte, i nuclei e i mitocondri sedimentano a 10.000 g, mentre gli enzimi solubili e l’ER frammentato, che contiene il citocromo P450 (CYP), rimangono in soluzione (g è l’accelerazione gravitazionale della Terra). A 100.000 g, ottenuto con una rotazione più veloce della centrifuga, l’ER si sedimenta fuori dalla soluzione come un pellet, ma gli enzimi solubili rimangono nel surnatante. In questo modo, il citocromo P450 nei microsomi viene concentrato e isolato. I microsomi hanno un colore marrone-rossastro, dovuto alla presenza dell’eme. A causa della necessità di un sistema proteico a più parti, i microsomi sono necessari per analizzare l’attività metabolica dei CYP. Questi CYP sono molto abbondanti nei fegati di ratti, topi ed esseri umani, ma presenti anche in tutti gli altri organi e organismi.

Per ottenere microsomi contenenti un CYP specifico o per ottenere elevate quantità di enzima attivo, i microsomi vengono preparati da cellule di insetto Sf9 o in lievito tramite espressione eterologa. In alternativa, può essere eseguita anche l’espressione in Escherichia coli di proteine intere o troncate. Pertanto, i microsomi sono uno strumento prezioso per studiare il metabolismo dei composti (inibizione enzimatica, clearance e identificazione dei metaboliti) e per esaminare le interazioni farmaco-farmaco tramite la ricerca in vitro. I ricercatori spesso selezionano i lotti di microsomi in base al livello di attività enzimatica di specifici CYP. Alcuni lotti sono disponibili per studiare popolazioni specifiche (esempio: microsomi polmonari da fumatori o non fumatori) o divisi in classificazioni per soddisfare i livelli di attività CYP target per studi di inibizione e metabolismo.

I ricercatori usano i microsomi per imitare l’attività del reticolo endoplasmatico in una provetta e condurre esperimenti che richiedono la sintesi proteica su una membrana; essi forniscono un modo per gli scienziati di capire come le proteine vengono prodotte sull’ER in una cellula, ricostituendo il processo in una provetta.

I microsomi sono disponibili per lo studio di popolazioni specifiche.