Glikogen fosforilaza je encim, ki uravnava uporabo shranjene glukoze kot vira energije. Proizvaja glukozo za presnovo, ko je raven sladkorja v krvi nizka. Pri ljudeh najdemo več oblik, predvsem v mišicah in jetrih, nekatere pa tudi v možganih. Ker ta encim nadzoruje prvi korak izrabe glukoze, je kompleksen in zelo reguliran. Telesne zaloge glukoze so v obliki glikogena, ki je dolga, razvejana veriga na tisoče enot glukoze, shranjenih v obliki zrnc.
Ker je glukoza primarni ogljikov hidrat, ki ga telo uporablja kot gorivo, sta njeno shranjevanje in uporaba strogo urejena. Glikogen fosforilaza izvede prvi korak pri razgradnji glikogena polimera za shranjevanje glukoze, da nastane posamezne enote glukoze. Ta encim doda molekulo anorganskega fosfata enoti glukoze na koncu verige glikogena, jo pretvori v glukoza-1-fosfat in jo osvobodi glikogena. Molekula glukoze-1-fosfata se nato z drugim encimom pretvori v glukozo-6-fosfat in vstopi v cikel glukoze, na koncu pa se uporablja pri aerobnem dihanju. Ta razgradnja glikogena za proizvodnjo glukoze je znana kot glikogenoliza.
Ta pot deluje le pod določenimi pogoji. Ko je krvni sladkor nizek, trebušna slinavka izloča hormon glukagon, ki konča v jetrih. S kompleksno serijo signalov nato povzroči, da se fosfatna skupina doda glikogen fosforilazi. Ta encim je nato sposoben dodati svojo anorgansko fosfatno skupino glukozi, da začne razgradnjo jetrnega glikogena.
Večina encima glikogen fosforilaze, dimera, sestavljenega iz dveh podenot, je vezana na glikogensko granulo. Ostaja v neaktivni obliki, dokler se serinski aminokislinski skupini na encimu ne doda anorganska molekula fosfata. To ga spremeni v aktivno stanje in lahko začne fosforilirati glukozo.
Glikogen fosforilazo lahko uravnavamo na različne načine, odvisno od skupine tkiv. Mišično tkivo porabi veliko energije v obliki visokoenergijske trifosfatne spojine adenozin trifosfata (ATP). Ko se ta razgradi, tvori nizkoenergijsko molekulo z eno samo fosfatno skupino, znano kot adenozin monofosfat (AMP). Povsem drugačen način regulacije v mišičnem tkivu je vezava AMP na encim, ki razgrajuje glikogen. To povzroči, da se struktura encima premakne in ta lahko nato razgradi glikogen.
Granule glikogena so učinkovit način za shranjevanje velike količine kemične energije v majhnem prostoru. Številne glukozne verige imajo veje, vendar lahko glikogen fosforilaza deluje samo na terminalne enote glukoze v linearnih verigah. Preden lahko encim popolnoma razgradi glikogen, je potreben poseben encim za razvejanje.