1,3-비스포스포글리세린산

비스포스포글리세린산

이름
IUPAC 이름 (2-히드록시-3-포스포노옥시-프로파노일록시)포스폰산
기타 이름 1,3-디포스포글리세린산, 글리세린산-1,3-이인산, 글리세린산-1,3-비포스포글리세린산,3-포스포글리세롤인산,글리세린산-1,3-디포인산
식별자
CAS 번호	1981-49-3 N
3D 모델(JSmol)	인터랙티브 이미지
약어	1,3BPG, 1,3-BPG, PGAP
켐스파이더	663 Y
PubChem CID	683
CompTox 대시보드 (EPA )	DTXSID50941636
인치 InChI=1S/C3H8O10P2/c4-2(1-12-14(6,7)8)3(5)13-15(9,10)11/h2,4H,1H2,(H2,6,7,8)(H2,9,10,11) Y 키: LJQLQAXBUHEAZ-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/C3H8O10P2/c4-2(1-12-14(6,7)8)3(5)13-15(9,10)11/h2,4H,1H2,(H2,6,7,8)(H2,9,10,11) 키: LJQLQAXBUHEAZ-UHFFFAOYAI
미소 O=C(=O)(O)C(O)COP(=O)(O)o
특성.
화학식	C3H8O10P2
몰 질량	266.035 g/120−1
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1,3-비스포스포글리세린산(1,3-비스포스포글리세린산 또는 1,3BPG)은 전부는 아니더라도 대부분의 생물에 존재하는 3탄소 유기분자이다.1,3BPG는 CO 고정₂/환원 중 글리세린산 3-인산과 글리세린알데히드 3-인산 사이의 과도기이며 1,3BPG는 2,3-비스포스포글리세린의 전구체이며, 이는 다시 반응 중간체이다.당화 경로에서 이온화한다.

생물학적 구조와 역할

1,3-비스포스포글리세린산은 1,3-비스포스포글리세린산의 켤레 염기이다.그것은 1번과 3번 탄소에서 인산화된다.이 인산화 결과는 에너지 저장 분자 ATP를 형성하기 위해 ADP를 인산화시키는 능력과 같은 1,3BPG의 중요한 생물학적 특성을 제공합니다.

해당과정에서

KEGG 경로 데이터베이스의 복합 C00118. KEGG 경로 데이터베이스의 효소 1.2.1.12. KEGG 경로 데이터베이스의 화합물 C00236. KEGG 경로 데이터베이스의 효소 2.7.2.3. KEGG 경로 데이터베이스의 복합 C00197.

앞에서 설명한 바와 같이 1,3BPG는 해당과정의 대사 중간체이다.G3P에서 알데히드의 발기성 산화에 의해 생성된다.이러한 산화의 결과로 알데히드기가 카르본산기로 전환되어 아실인산 결합의 형성을 촉진합니다.부수적으로 이것은 해당과정의 NAD가 NADH로 변환되는 유일한⁺ 단계이다.1,3BPG의 형성 반응은 글리세린알데히드-3-인산탈수소효소라고 불리는 효소의 존재를 필요로 한다.

1,3BPG의 고에너지 아실 인산염 결합은 ATP 형성에 도움을 주기 때문에 호흡에 중요하다.다음 반응에서 생성된 ATP 분자는 호흡 중에 생성된 첫 번째 분자입니다.반응은 다음과 같이 발생합니다.

1,3-비스포스포글리세린산염+ADPγ3-포스포글리세린산염+ATP

1,3BPG의 카르복실기에서 ADP로 무기인산이 전달되어 ATP가 형성되는 것은 낮은 δG로 인해 가역적이다.이것은 하나의 아실인산염 결합이 분해되는 동안 다른 아실인산염 결합이 생성된 결과입니다.이 반응은 자연적으로 발생하는 것이 아니므로 촉매가 있어야 합니다.이 역할은 포스포글리세린산인산화효소에 의해 수행된다.반응 중에 포스포글리세린산 키나제는 헥소키나아제라고 불리는 또 다른 대사 효소와 유사한 기질 유도 배좌 변화를 겪는다.

글리세린알데히드-3-인산은 해당과정에서 포도당 1분자에서 2분자가 형성되기 때문에 1,3BPG는 전체 공정에서 생성된 10분자 중 2분자의 ATP를 담당한다고 할 수 있다.당분해는 또한 초기 단계에서 두 분자의 ATP를 헌신적이고 돌이킬 수 없는 단계로 사용한다.이러한 이유로 해당과정은 되돌릴 수 없으며 2개의 ATP 분자와 2개의 NADH의 순생산물을 가지고 있다.NADH의 두 분자는 각각 약 3분자의 ATP를 생성한다.

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캘빈 사이클에서

1,3-BPG는 캘빈 회로에서 해당과정 경로에서의 역할과 매우 유사한 역할을 한다.이러한 이유로 두 반응은 유사하다고 한다.그러나 반응 경로는 효과적으로 역전된다.두 반응 사이의 유일한 주요 차이점은 NADPH가 캘빈 회로에서 전자 공여체로 사용되는 반면⁺ NAD는 해당과정의 전자 수용체로 사용된다는 것이다.이 반응 사이클에서 1,3BPG는 3-포스포글리세린산염에서 유래하여 특정 효소의 작용에 의해 글리세린알데히드 3-인산으로 만들어진다.

해당과정의 유사한 반응과는 달리, 캘빈 회로의 1,3BPG는 ATP를 생성하지 않고 대신 사용한다.따라서 사이클에서 되돌릴 수 없는 커밋된 단계로 간주할 수 있습니다.이 사이클 섹션의 결과는 1,3BPG에서 수소 이온으로 무기 인산염이 제거되고 두 개의 전자가 화합물에⁺ 추가됩니다.

당화경로 반응과는 완전히 반대로 포스포글리세린산인산화효소(phosphoglycerate kinase)는 1,3BPG의 카르복실기 환원을 촉매하여 알데히드를 형성한다.또한 이 반응은 무기 인산염 분자를 방출하여 NADPH에서⁺ NADP로 변환된 전자를 기증하기 위한 에너지로 사용됩니다.이 반응의 후반 단계를 감독하는 것은 글리세린알데히드-인산탈수소효소이다.

산소 전달 중

인간의 정상적인 대사 동안 생성된 1,3BPG 중 약 20%는 해당과정 경로에서 더 이상 진행되지 않는다.대신 적혈구 내 ATP의 감소와 관련된 대체 경로를 통해 전달된다.이 대체 경로 동안 2,3-비스포스포글리세릭산(2,3BPG)이라고 불리는 유사한 분자로 만들어집니다. 2,3BPG는 헤모글로빈에서 산소의 효율적인 방출을 감독하는 메커니즘으로 사용됩니다.이 1,3BPG는 적응의 메커니즘 중 하나이기 때문에 산소 농도가 낮을 때 환자의 혈액에서 수치가 상승합니다.낮은 산소 수치는 1,3BPG 수치 상승을 유발하고, 이는 헤모글로빈에서 산소 분리 효율을 변화시키는 2,3BPG 수치를 증가시킵니다.

레퍼런스

• Alberts, Bruce; et al. (2001). Molecular Biology of the Cell. New York: Garland Science. ISBN 0-8153-4072-9.
• Germann, William J.; Stanfield, Cindy L. (2002). Principles of Human Physiology. San Francisco: Benjamin Cummings. ISBN 0-8053-6056-5.
• Stryer, Lubert; et al. (2002). Biochemistry (5th ed.). New York: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4684-0.

외부 링크

• 당분해 및 발효 시 1,3BPG
• 1,3BPG용 의학사전 참조
• 1,3BPG 효소 메커니즘 아카이브에 2013-04-14 아카이브.
• 광합성 1,3BPG^{[영구 데드링크]}