2,3 Difosfoglicerat

2,3 difosfoglicerat (2,3 DPG) je spoj izveden iz međuprodukta glikolize; posebno je koncentriran na razini eritrocita, budući da crvena krvna zrnca - bez mitohondrija - iskorištavaju anaerobni metabolizam laktacida (homolaktička fermentacija glukoze) za dobivanje energije.

Kronična hipoksija, koja je dugo razdoblje nedostatka kisika, izaziva povećanje sinteze 2,3 difosfoglicerata u crvenim krvnim stanicama; ovo stanje je tipično za boravak na velikoj nadmorskoj visini, za kardiopulmonalnu insuficijenciju i za anemiju.Nije iznenađujuće što povećanje ove tvari unutar crvenih krvnih zrnaca smanjuje afinitet za kisik hemoglobina koji se u njemu nalazi, što posljedično lakše oslobađa kisik u tkiva. U praksi, kao što je prikazano na slici, krivulja disocijacije hemoglobina prelazi na pravo.

Hemoglobin je tetramerni protein, koji se sastoji od četiri podjedinice, dvije alfa i dvije beta, od kojih se svaka sastoji od proteinskog dijela (globin) i hema (protetska skupina koja veže kisik). 2,3-difosfoglicerat se veže za beta lance zbijajući ih i smanjujući afinitet hemoglobina za kisik.

Vezanje 2,3 DPG -a na hemoglobin događa se kada je u deoksigeniranom obliku, dok je otopljen u plućima vezanjem hemoglobina s kisikom. Zapravo, kada hemoglobin dospije u tkiva, β lanci prvi oslobađaju kisik i taj gubitak uključuje istiskivanje monomera iz središta. Čim se otvori unutarnja hidrofilna šupljina, DPG ulazi i veže se za tetramer tvoreći heteropolarne veze između njegovih negativno nabijenih skupina i lizina i histidina ostaci lanaca Beta, pozitivno nabijeni.Stabilizirana struktura također može osloboditi kisik iz dva α lanca. U plućima se, međutim, događa obrnuti proces; pri visokom tlaku kisika α lanci ga prvi vezuju, a DPG se "cijedi" i izbacuje iz tetramera, omogućujući lakšu vezu lanca kisik-β.

2,3 bisfosfoglicerat ne može se vezati za fetalni hemoglobin, budući da je ova molekula lišena B lanaca s kojima se veže 2,3 DPG. To objašnjava veći afinitet za kisik fetalnog hemoglobina od majčinog hemoglobina, karakterističan za fetalnu krv. izvlačiti kisik iz majčine krvi.