2,3 Difosfoglicerat

2, 3-difosfoglicerat (2, 3 DPG) je spoj izveden iz međuproizvoda glikolize; koncentrira se osobito na razinu eritrocita, budući da crvene krvne stanice - koje su lišene mitohondrija - iskorištavaju anaerobni metabolizam laktata (homolaktička fermentacija glukoze) kako bi dobile energiju.

Kronična hipoksija, tj. Dugo razdoblje nedostatka kisika, izaziva povećanje sinteze 2, 3-difosfoglicerata u crvenim krvnim stanicama; ovo stanje je tipično za boravak na visinama, kardiopulmonarnu insuficijenciju i anemiju. Nije iznenađujuće da povećanje te supstance unutar crvenih krvnih stanica smanjuje afinitet prema kisiku hemoglobina koji se u njemu nalazi, što stoga lakše daje kisik tkivima. U praksi, kako je prikazano na slici, krivulja disocijacije hemoglobina pomiče se udesno.

Hemoglobin je tetramerni protein, koji se sastoji od četiri podjedinice, dvije alfa i dvije beta, svaka se sastoji od proteinskog dijela (globina) i EME (protetička skupina koja veže kisik). 2, 3-difosfoglicerat se veže na Beta lance tako što ih kompaktira i smanjuje afinitet hemoglobina za kisik.

Vezanje 2, 3 DPG na hemoglobin nastaje kada je u obliku deoksigenacije, dok se u plućima otapa od vezanja hemoglobina na kisik. Zapravo, kada hemoglobin dođe do tkiva, β-lanci su prvi koji se odreknu kisika i taj gubitak uključuje premještanje monomera iz centra. Kako unutarnja hidrofilna šupljina otvara DPG ulazi i veže se na tetramer formirajući heteropolarne veze između njegovih negativno nabijenih skupina, te lizinske i histidinske ostatke beta lanaca, pozitivno nabijene. Tako stabilizirana struktura također može osloboditi kisik iz dva α lanca. Međutim, u plućima se odvija obrnuti proces; pri visokom tlaku kisika α lanci su prvi koji ga vežu, a DPG je "stisnut" i izbačen iz tetramera, omogućujući lakšu vezanje kisika i lanca.

2, 3-bisfosfoglicerat se ne može vezati za fetalni hemoglobin, budući da je ta molekula lišena B lanaca s kojima je 2, 3 DPG vezan. To objašnjava veći afinitet za kisik fetalnog hemoglobina u odnosu na majčinski hemoglobin, karakteristiku koja omogućuje fetalnoj krvi da izvadi kisik iz krvi majke.