Ácido 2,3-bisfosfoglicérico
El ácido 2,3-bisfosfoglicérico ( base conjugada 2,3-bisfosfoglicerato ) ( 2,3-BPG ), también conocido como ácido 2,3-difosfoglicérico (base conjugada 2,3-difosfoglicerato ) ( 2,3-DPG ), es un isómero de tres carbonos del intermedio glucolítico ácido 1,3-bisfosfoglicérico (1,3-BPG).
El 2,3-BPG está presente en los glóbulos rojos humanos (RBC, eritrocitos ) en aproximadamente 5 mmol/L. Se une con mayor afinidad a la hemoglobina desoxigenada (p. ej., cuando el glóbulo rojo está cerca del tejido que respira) que a la hemoglobina oxigenada (p. ej., en los pulmones) debido a diferencias conformacionales: 2,3-BPG (con un tamaño estimado de aproximadamente 9 Å ) encaja en la conformación de hemoglobina desoxigenada (con un bolsillo de 11 Angstrom), pero no tan bien en la conformación oxigenada (5 Angstroms). Interactúa con las subunidades beta de hemoglobina desoxigenada y disminuye la afinidad por el oxígeno y alostéricamentepromueve la liberación de las moléculas de oxígeno restantes unidas a la hemoglobina. Por lo tanto, mejora la capacidad de los glóbulos rojos para liberar oxígeno cerca de los tejidos que más lo necesitan. El 2,3-BPG es, por tanto, un efector alostérico .
El 2,3-BPG se forma a partir del 1,3-BPG por la enzima BPG mutasa . Luego puede ser descompuesto por la 2,3-BPG fosfatasa para formar 3-fosfoglicerato . Su síntesis y descomposición son, por lo tanto, una forma de evitar un paso de la glucólisis , con el gasto neto de un ATP por molécula de 2,3-BPG generado a medida que la bifosfoglicerato mutasa escinde el enlace anhídrido mixto de ácido carboxílico-fosfato de alta energía.
La ruta glucolítica normal genera 1,3-BPG, que puede ser desfosforilado por la fosfoglicerato quinasa (PGK), generando ATP, o puede derivarse a la ruta de Luebering-Rapoport , donde la bifosfoglicerato mutasa cataliza la transferencia de un grupo fosforilo de C1 a C1 . C2 de 1,3-BPG, dando 2,3-BPG. El 2,3-BPG, el organofosforado más concentrado en el eritrocito, forma 3-PG por acción de la bifosfoglicerato fosfatasa . La concentración de 2,3-BPG varía proporcionalmente a la [H+].
Existe un delicado equilibrio entre la necesidad de generar ATP para respaldar los requisitos energéticos del metabolismo celular y la necesidad de mantener un estado adecuado de oxigenación/desoxigenación de la hemoglobina. Este equilibrio se mantiene mediante la isomerización de 1,3-BPG a 2,3-BPG, lo que mejora la desoxigenación de la hemoglobina.
Cuando el 2,3-BPG se une a la desoxihemoglobina, actúa para estabilizar el estado de baja afinidad por el oxígeno (estado T) del transportador de oxígeno. Encaja perfectamente en la cavidad de la conformación desoxi, aprovechando la simetría molecular y la polaridad positiva al formar puentes salinos con residuos de lisina e histidina en las subunidades ß de la hemoglobina . El estado R, con oxígeno unido a un grupo hemo, tiene una conformación diferente y no permite esta interacción.
