Subcellulär

Subcellulär är ett begrepp inom cellbiologi som beskriver hur och var molekyler eller processer finns inom cellen. Det avser organeller, cytosolen och den rumsliga organisationen som reglerar biokemiska reaktioner, proteinsyntes och signalering. Lokalisering kan vara statisk men ofta dynamisk och förändras i takt med cellens behov.

Cellen innehåller flera huvudkompartment: kärnan; cytosolen; mitokondrier; kloroplaster hos växter och vissa alger; endoplasmatiskt retikel, ER; Golgiapparaten; lysosomer; peroxisomer samt olika vesiklar och andra membranbegränsade organeller. Varje rum har specifika proteiner och luminalt innehåll som stödjer olika funktioner, från transcription och DNA-reparation till energiomsättning och metabolism.

Proteiner och andra molekyler lokaliseras till specifika mål genom targeting-signaler och transportvägar. Exempel på sådana signaler är nukleära lokalisationssignaler (NLS), mitokondriella targeting sequences och signalpeptider för den sekretoriska vägen med ER-retentionssignaler. Transporten sker via translokation genom membran, vesikulär trafikeringsvägar eller kontaktställen mellan organeller. Lokaliseringen kan vara dynamisk; proteiner kan skifta mellan kompartments under cellens livscykel eller som svar på stimuli.

Forskning i subcellulär lokalisering använder metoder som varje steg i fraktionering, immunocytometri och fluorescensmikroskopi inklusive live-cell imaging, samt masspektrometribaserad organellproteomik och organellmarkörer.

Betydelsen av subcellulär lokalisering är att den styr proteiners funktion, interaktioner och cellens övergripande homeostas. Felaktig lokalisering kan bidra till sjukdomar och störningar i metabolism eller signalering.