ホスファチジルイノシトール-3,4-ビスリン酸（英: phosphatidylinositol 3,4-bisphosphate、略称: PtdIns(3,4)P2、PI(3,4)P2）は、細胞膜に少量存在するリン脂質であり、セカンドメッセンジャーとして重要な役割を果たしている。細胞膜でのPtdIns(3,4)P2の生成は、いくつかの重要なシグナル伝達経路の活性化をもたらす[1]。

細胞膜に存在する全てのリン脂質のうち、イノシトールリン脂質が占める割合は10%以下である[2]。ホスホイノシチド（PIs）またはホスファチジルイノシトールリン酸は、小胞体でホスファチジルイノシトールシンターゼによって合成される[3][4][5]。PIsはグリセロール骨格と2つの脂肪酸鎖（ステアリン酸とアラキドン酸に富む）、そしてイノシトール環からなる構造を持っている。イノシトール環に付加されるリン酸基の調節はオルガネラごとに異なり、膜上に存在するホスファチジルイノシトールキナーゼ、ホスファチジルイノシトールリン酸キナーゼ、ホスファチジルイノシトールリン酸ホスファターゼの種類に依存している[3][4][5]。こうしたキナーゼやホスファターゼがイノシトール頭部の3'、4'、5'位に対してリン酸化や脱リン酸化を行うことで、PtdIns(3,4)P2を含むさまざまなPIsが産生される[1]。これら3か所に対するリン酸化と脱リン酸化の組み合わせから、7種類の異なるPIsが生じることとなる[3][6]。

クラスIおよびIIのPI3キナーゼ（PI3K）は、PtdIns4P（英語版）の3'-OH基をリン酸化することでPtdIns(3,4)P2を合成する[3][6]。また、ホスファターゼであるSHIP1（英語版）やSHIP2（英語版）は、PtdIns(3,4,5)P3の5'位を脱リン酸化することでPtdIns(3,4)P2を形成する[3][7]。細胞膜に位置するこうした正の調節因子に加えて、PTENはPtdIns(3,4,5)P3の3'位を脱リン酸化してPtdIns(4,5)P2を生成することでPtdIns(3,4,5)P3を除去し、PtdIns(3,4)P2産生の負の調節因子として作用する[3][8]。イノシトールポリリン酸-4-ホスファターゼであるINPP4A（英語版）とINPP4B（英語版）も負の調節因子として作用し、これらはより直接的に、PtdIns(3,4)P2をPtdIns3P（英語版）へと加水分解する[3][9][10]。PtdIns(3,4)P2は、SHIP1、SHIP2によるPIsの調節を介してPI3K経路におけるAKT（プロテインキナーゼB）の活性化に重要な役割を果たしていることが示されている。AKTはPHドメイン（英語版）を介してPtdIns(3,4)P2やPtdIns(3,4,5)P3と相互作用することで細胞膜へリクルートされ、活性化される。AKTのPHドメインはこれら双方に対して高い親和性を有する[11]。PtdIns(3,4)P2やPtdIns(3,4,5)P3との相互作用によって膜に結合したAKTは、PHドメインとキナーゼドメインの間の自己阻害相互作用が解除されて活性化される[12]。