2,3-ביספוספוגליצרט
2,3-ביספוספוגליצרט או 2,3-דיפוספוגליצרט (בלועזית: 2,3-Bisphosphoglycerate או 2,3-Diphosphoglycerate ובקיצור 2,3-BPG או 2,3-DPG) היא מולקולה, בעלת שלושה פחמנים הנמצאת בתאי דם אדומים בבני אדם בריכוז של כ-5 מילימול לליטר.
בפעילותה משפיעה על זיקתו של ההמוגלובין לחמצן ומסייעת לשחרור החמצן בגוף.
רקע ותיאור
העברת החמצן בגוף נעשית באמצעות מולקולת ההמוגלובין היכולה להיקשר ולשחרר ארבע מולקולות חמצן. כאשר אל ההמוגלובין לא קשורים חמצנים הוא נקרא דאוקסיהמוגלובין. מולקולת הביספוספוגליצרט בעלת זיקה גבוהה להמוגלובין בצורה זו. אתר הקישור שלה הוא הכיס ההידרופובי החיובי בדאוקסיהמוגלובין בעל חומצות האמינו ליזין (Lys) והיסטידין (His), וכך לכל מולקולת המוגלובין יכולה להיקשר מולקולה אחת בלבד של 2,3BPG.
למולקולת ה2,3BPG השפעה אלוסטרית שלילית על ההמוגלובין, עם קשירתה היא מווסתת ומקטינה את זיקתו של ההמוגלובין לקשירת חמצן ויכולת שחרור החמצן מנגד, מוגברת. ה2,3BPG הכרחי לפעילות תקינה של המוגלובין ובלעדיו ההמוגלובין היה נמצא באופן מתמיד במצב קושר חמצן וחמצן לא היה משתחרר ממנו ומגיע לרקמות הגוף.
יצירת מולקולת 2,3DPG
מולקולה זו נוצרת ממולקולת 1,3DPG על ידי האנזים ביספוספוגליצרט מוטאז ועובר שבירה על ידי פוספטאז לצורת ה3-פוספוגליצרט, סינתוז ושבירת המולקולה נעשים כחלק מתהליך הגליקוליזה. את תפקוד מולקולת ה2,3DPG מצאו ב-1967 רינהולד בנאש ורות בנאש.
השפעות הקשירה של 2,3DPG לחמצן
כאשר 2,3BPG נקשרת לדאוקסיהמוגלובין היא פועלת לייצוב המצב עם הזיקה הנמוכה לחמצן של ההמוגלובין, מצב T (ראו מודל KNF ומודל MWC). על ידי ייצוב מצב ה-T קשה יותר להמוגלובין לקשור חמצנים ויהיה מצב מועדף לשחרורם ברקמות הגוף.
המולקולה נכנסת לבקע שיש להמוגלובין במצב הדאוקסי שלו תוך ניצול הסימטריה המולקולרית והפולריות החיובית והקישור נעשה תוך יצירת גשרי מלח עם חומצות האמינו ליזין והיסטידין.
מצב ה-R של האוקסיהמוגלובין, עם החמצן, בעל קונפורמציה (מבנה מרחבי) שונה שאינה מאפשרת את הקישור המתואר.
2,3DPG היא חלק ממנגנון היזון חוזר שמטרתו למנוע היפוקסיה- חוסר אספקת חמצן בכמות מספקת לרקמות, במצבים המועדים לכך ברגישות גבוהה כמו: המצאות בגובה רב, בעיות בנתיבי האוויר או חסמים בלב, במצבים אלו בתאי הדם האדומים ייצרו כמות מוגברת של 2,3DPG כך שיתאפשר שחרור מוגבר של חמצן לרקמות.
המוגלובין עוברי
לוויסות קשירת החמצן תפקיד חשוב בהתפתחות העוברית, העובר זקוק לחמצן מהדם של האם ולכן יש צורך בזיקה גבוהה יותר של ההמוגלובין העוברי לחמצן.
בהמוגלובין העוברי מוחלפת החומצה אמינית ה-143 היסטידין בסרין שמורידה את הזיקה ל 2,3DPG ובכך הזיקה לקשירת חמצן עולה ולעובר מתאפשר לצרוך חמצן דרך שילית האם. שחרור החמצן מתאפשר ברקמות העובר הודות לכך שהלחץ החלקי של החמצן ברקמותיו נמוך יותר משל אדם בוגר מה שמאפשר את הצלחת שחרור החמצן.
קישורים חיצוניים
