Fosforolyse

Fosforolyse is een chemische reactie waarbij een binding in een molecuul wordt verbroken door toevoeging van anorganisch fosfaat (Pi). In biochemie verwijst de term vooral naar enzymatische fosforolyse, waarbij Pi optreedt als nucleofiel en de binding breekt met vorming van een fosforylproduct en een restfragment. Een belangrijke groep voorbeelden betreft de afbraak van polysacchariden door fosforlylases, waardoor suiker-1-fosfaat ontstaat in plaats van vrije suiker.

Een bekend voorbeeld is glycogeenfosforylase, dat glycogeen + Pi omzet in glucose-1-fosfaat en een korter glycogeenketen. Een soortgelijke reactie vindt plaats bij zetmeel in planten door zetmeelfosforylase, waardoor glucose-1-fosfaat uit amylose en amylopectine wordt gevormd. Fosforolyse speelt zo een sleutelrol in glycogenolyse en zetmeelmetabolisme en levert suiker-1-fosfaat dat gedeeltelijk kan worden omgezet in glucose-6-fosfaat en vervolgens in glycolyse of andere metabolismroutes.

Naast polysacchariden vindt fosforolyse ook plaats in de afbraak van nucleosiden door nucleosidefosforylases, die nucleoside + Pi → base + ribose-1-fosfaat katalyseren. Ribose-1-fosfaat kan vervolgens worden gebruikt in diverse koolhydraat- en nucleotide-metabolismepaden.

In vergelijking met hydrolyse, waarbij water een binding verbreekt, gebruikt fosforolyse Pi om de binding te breken. Dit maakt het mogelijk om fosforyleerde producten direct in metabole routes op te nemen, wat bijdraagt aan de efficiëntie van koolhydraat- en nucleotidestofwisseling.