2,3-bisfosfoglyseriinihappo

2,3-Bisfosfoglyseriinihappo eli 2,3-bisfosfoglyseraatti (C3H8O10P2) on glyseriinihapon johdannainen, jossa hapon kaksi hydroksyyliryhmää ovat esteröityneet fosforihapon kanssa. Se on punasoluissa esiintyvistä orgaanisista fosfaateista yleisin ja tärkeä hemoglobiinin toiminnalle.

Metabolia 
2,3-Bisfosfoglyseriinihappoa muodostuu punasoluissa glykolyysin sivureaktiona. Osa glykolyysissä muodostuneesta 1,3-bisfosfoglyseraatista muunnetaan isomeerikseen 2,3-bisfosfoglyseriinihapoksi bisfosfoglyseraattimutaasientsyymin katalysoimana. Yhdiste voidaan muokata takaisin glykolyysiin bisfosfoglyseraattifosfataasientsyymillä, joka muuttaa sen 3-fosfoglyseriinihapoksi. Tämä hajottaminen on suotuisaa erityisesti matalassa pH:ssa.

2,3-Bisfosfoglyseraattia muodostuu myös glykolyysin kahdeksannessa vaiheessa. Fosfoglyseraattimutaasientsyymi siirtää itseensä kiinnittyneen fosfaattiryhmän 3-fosfoglysiinihapolle, jolloin muodostuu 2,3-bisfosfoglyseriinihappoa. Tämän jälkeen fosfoglyseraattimutaasi hydrolysoi toisen fosfaattiesteriryhmistä ja muodostuu 2-fosfoglyseriinihappoa.

Merkitys hapensiirrossa 

2,3-Bisfosfoglyseraatin konsentraatio veressä on noin 2 mM, mikä vastaa hemoglobiinin konsentraatiota. Yhdiste on allosteerinen säätelytekijä, joka sitoutuu jännittyneen T-konformaatiossa olevaan hemoglobiiniin. T-konformaatiossa hemoglobiinitetrameerissa on tasku, jossa on histidiini- ja lysiini-aminohappoja, joiden sivuketjut ovat positiivisesti varautuneita ja 2,3-bisfosfoglyseraatti sitoutuu niihin. Tämä tasapainottaa muuten epästabiilia T-konformaatiota, joka hapen sitoutuessa muuttuisi relaksoituneeksi R-muodoksi, jossa taskua ei ole. T-muodon affiniteetti hapen suhteen on heikompi kuin R-muodolla ja se siis myös luovuttaa helpommin happea tätä tarvitseville kudoksille. T-hemoglobiini, johon on sitoutunut 2,3-bisfosfoglyseriinihappo tarvitsee suuremman happikonsentraation muuttaakseen konformaatiotaan kuin T-muodossa oleva hemoglobiini, johon se ei ole sitoutunut.

Sikiöiden hemoglobiinin rakenne on erilainen kuin aikuisilla. Sikiön hemoglobiini sitoutuu 2,3-bisfosfoglyseriinihappoon heikommin kuin aikuisten hemoglobiini ja hapensitomiskyky on tällöin suurempi. Tämä mahdollistaa erittäin tehokkaan hapensiirron äidiltä sikiölle. 

Veren 2,3-bisfosfoglyseriinihappokonsentraatio kasvaa tupakoinnista tai korkealla vuoristossa vähähappisissa oloista johtuvassa kroonisessa hypoksiassa. Yhdisteen pitoisuus on koholla myös kroonista anemiaa sairastavilla henkilöillä

Lähteet

Aiheesta muualla 
Human Metabolome Database: 2,3-Diphosphoglyceric acid 

Orgaaniset fosfaatit