Glykogeenifosforylaasi (1,4-α-D-glukaani: α-glykosyylitransferaasiortofosfaatti) on entsyymi, joka katalysoi glykogenolyysiprosessin nopeutta rajoittavaa vaihetta: glykogeenin hajoamista glukoosi-1-fosfaatiksi fosforolyysin avulla.
Glykogeenifosforylaasi oli ensimmäinen löydetty fosforylaasiluokan entsyymi. Hänen tutkimuksensa aikana todettiin ensimmäistä kertaa mahdollisuus säädellä entsyymiä fosforylaatiolla ja defosforylaatiolla. Glykogeenifosforylaasi oli myös yksi ensimmäisistä tunnetuista allosteerisistä entsyymeistä, ja ensimmäinen, jolle määritettiin röntgendiffraktioanalyysillä tarkat aktiivisen ja inaktivoidun muodon kolmiulotteiset rakenteet.
1930-luvulla Carl ja Gerty Corey totesivat , että luustolihasten glykogeenifosforylaasi voi olla kahdessa muodossa, jotka muuttuvat toisikseen: katalyyttisesti aktiivinen fosforylaasi a ja inaktiivinen fosforylaasi b. Tämän entsyymin lisätutkimuksia suoritti Earl Sutherland, joka havaitsi, että fosforylaasi b vallitsee levossa olevissa lihaksissa, kun taas fosforylaasi a hallitsee aktiivisten supistusten aikana. Ei-aktiivisen muodon muuttuminen aktiiviseksi tapahtuu adrenaliinin vaikutuksesta . 1959 Edwin Krebs ja Edmond Fischer totesivat , että fosforylaasin a- ja b-muodot eroavat seriini 14:n tähteeseen kiinnittyneen fosfaattiryhmän läsnäolossa. Robert Fletterick suoritti molempien muotojen korkean tarkkuuden röntgendiffraktioanalyysin. ja Louis Johnson.
Glykogeenifosforylaasi on kahden identtisen alayksikön dimeeri, joiden pituus on 842 aminohappotähdettä (97 kDa). Jokainen alayksikkö sisältää aminokinsiumia (tähteet 1–484) ja karboksikinsiumdomeeneja (tähteet 485–842). Aminokintsium-domeeni puolestaan on jaettu kahteen alidomeeniin, joista toinen sisältää kovalenttisen modifikaatiokohdan (Ser14), allosteeriset kohdat ja vuorovaikutuksen pinnan toisen Dymerin monomeerin kanssa. Toinen alidomeeni sisältää glykogeenia sitovan kohdan (tähteet 316–484).
Aktiivinen kohta sijaitsee alayksikön keskellä N- ja C-terminaalisten domeenien välissä. Se on noin 30 Å:n päässä glykogeenin sitoutumiskohdasta ja on yhdistetty siihen kapealla raolla, johon sijoitetaan 4–5 glukoositähdettä. Tällä aukolla on kaarevuussäde, joka vastaa glykogeenin kierteisen haaran sädettä, ja se on liian kapea haarautumaan ((α1 → 6) -sidos).
Aktiivisen kohdan ja glykogeenia sitovan kohdan erottaminen sallii entsyymin katalysoida monien glykosidisidosten katkeamista yhdessä glykogeenimolekyylissä ilman, että sitä tarvitsee irrottaa ja kiinnittää uudelleen. Siten entsyymin prosessointikapasiteetti kasvaa.