Glicogen fosforilaza (1,4-α-D-glucan: α-glicoziltransferază ortofosfat) este o enzimă care catalizează etapa de limitare a vitezei a procesului de glicogenoliză : descompunerea glicogenului în glucoză-1-fosfat prin fosforoliză.
Glicogen fosforilaza a fost prima enzimă descoperită din clasa fosforilazei. În timpul cercetărilor ei s-a stabilit, pentru prima dată, posibilitatea de reglare a enzimei prin fosforilare și defosforilare. Glicogen fosforilaza a fost, de asemenea, una dintre primele enzime alosterice cunoscute și prima pentru care structurile tridimensionale exacte ale formei active și inactivate au fost stabilite prin analiza de difracție cu raze X.
În anii 1930, Carl și Gerty Corey au stabilit că glicogen fosforilaza mușchilor scheletici poate fi în două forme care sunt transformate una în cealaltă: fosforilaza a activă catalitic și fosforilaza b inactivă. Cercetări suplimentare asupra acestei enzime au fost efectuate de Earl Sutherland, care a descoperit că fosforilaza b predomină în mușchii în repaus, în timp ce fosforilaza a predomină în timpul contracțiilor active. Transformarea unei forme inactive într-una activă are loc sub influența adrenalinei . 1959 Edwin Krebs și Edmond Fischer au stabilit că formele a și b ale fosforilazei diferă în prezența unei grupări fosfat atașate la reziduul de serină 14. Analiza de înaltă precizie prin difracție cu raze X a ambelor forme a fost efectuată de Robert Fletterick și Louis Johnson.
Glicogen fosforilaza este un dimer din două subunități identice cu o lungime de 842 de resturi de aminoacizi (97 kDa). Fiecare subunitate conține domenii aminokincium (reziduuri 1–484) și carboxicincium (reziduuri 485–842). Domeniul aminokintzium, la rândul său, este împărțit în două subdomenii, dintre care unul conține situsul modificării covalente (Ser14), situsurile alosterice și suprafața de interacțiune cu un alt monomer din Dymer. Al doilea subdomeniu conține situsul de legare a glicogenului (reziduuri 316-484).
Situl activ este situat în centrul subunității între domeniile N- și C-terminale. Este la aproximativ 30 Å distanță de locul de legare a glicogenului și este conectat la acesta printr-o fantă îngustă, în care sunt plasate 4-5 reziduuri de glucoză. Acest gol are o rază de curbură corespunzătoare razei ramului elicoidal a glicogenului și este prea îngust pentru a capta locul de ramificare (legatură (α1 → 6)).
Separarea situsului activ și a locului de legare a glicogenului permite enzimei să catalizeze scindarea multor legături glicozidice într-o singură moleculă de glicogen fără a fi nevoie să se detașeze și să se reatașeze de aceasta. Astfel, capacitatea de procesare a enzimei este crescută.