2, 3-difosfoglycerát (2, 3 DPG) je zlúčenina odvodená od medziproduktu glykolýzy; koncentruje sa najmä na hladinu erytrocytov, pretože červené krvinky - bez mitochondrií - využívajú anaeróbny metabolizmus laktátu (homolaktická fermentácia glukózy) na získanie energie.
Hemoglobín je tetramérny proteín, ktorý je tvorený štyrmi podjednotkami, dvoma alfa a dvoma beta, z ktorých každá pozostáva z proteínovej časti (globín) a EME (protetická skupina, ktorá viaže kyslík). 2, 3-difosfoglycerát sa viaže na reťazce Beta ich zhutnením a redukciou afinity hemoglobínu na kyslík.
Väzba 2, 3 DPG na hemoglobín nastáva, keď je v deoxygenovanej forme, zatiaľ čo je rozpustená v pľúcach z väzby hemoglobínu na kyslík. V skutočnosti, keď hemoglobín dosiahne tkanivá, p-reťazce sú prvé, ktoré sa vzdávajú kyslíka a táto strata zahŕňa vytesnenie monomérov z centra. Keď sa vnútorná hydrofilná dutina otvára, DPG vstupuje a viaže sa na tetramér tvoriaci heteropolové väzby medzi jeho negatívne nabitými skupinami a lyzínovými a histidínovými zvyškami beta reťazcov, ktoré sú pozitívne nabité. Takto stabilizovaná štruktúra môže tiež uvoľňovať kyslík z dvoch a reťazcov. V pľúcach však dochádza k opačnému procesu; pri vysokom tlaku kyslíka sa viažu a reťazce ako prvé, ktoré ho viažu, a DPG sa "stláča" a vylučuje z tetraméru, čo umožňuje ľahšiu väzbu p-kyslíkového reťazca.
2, 3-Bisfosfoglycerát sa nemôže viazať na fetálny hemoglobín, pretože táto molekula neobsahuje reťazce B, s ktorými má 2, 3 DPG svoje spojenie. To vysvetľuje väčšiu afinitu k kyslíku fetálneho hemoglobínu v porovnaní s materským hemoglobínom, čo je vlastnosť, ktorá umožňuje fetálnej krvi extrahovať kyslík z materskej krvi.
