Phosphorylation เป็นกระบวนการทางเคมีที่เพิ่มกลุ่มฟอสเฟต (PO 4 3- ) ลงในสารประกอบ โดยปกติจะใช้กับเคมีอินทรีย์และมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนและในการผลิตอะดีโนซีน
โดยปกติแล้วพลังงานจะต้องใช้สำหรับปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มของกลุ่มฟอสเฟตในโมเลกุล บ่อยครั้งพลังงานนี้มาจากโมเลกุล ATP เอทีพีประกอบด้วยฟอสเฟตสามกลุ่มซึ่งหนึ่งในนั้นจะถูกลบออกได้ง่าย การกำจัดกลุ่มนี้ปล่อยพลังงานจำนวนมากซึ่งสามารถใช้เพื่อเปิดใช้งานปฏิกิริยาฟอสโฟรีเลชั่นซึ่งกลุ่มฟอสเฟตจะถูกเพิ่มเข้าไปในโมเลกุลอื่น - ตัวอย่างเช่นกลูโคส ดังนั้นกลุ่มฟอสเฟตสามารถถูกถ่ายโอนจาก ATP ไปยังโมเลกุลอื่นได้อย่างง่ายดาย
อย่างไรก็ตามปฏิกิริยาเหล่านี้ต้องการให้ ATP และโมเลกุลของตัวรับถูกนำมารวมกันเพื่อให้การถ่ายโอนสามารถเกิดขึ้นได้ นี่คือความสำเร็จโดยเอนไซม์ที่เรียกว่าไคเนส โปรตีนเหล่านี้มีขนาดใหญ่และซับซ้อนซึ่งอาจมีกรดอะมิโนหลายร้อยตัว รูปร่างของเอนไซม์มีความสำคัญ: โครงสร้างของเอนไซม์ไคเนสเป็นเช่นนั้นทั้ง ATP และโมเลกุลของตัวรับสามารถรองรับในบริเวณใกล้เคียงเพื่อให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อไป ตัวอย่างคือกลีเซอรอลไคเนสซึ่งอำนวยความสะดวกในการถ่ายโอนกลุ่มฟอสเฟตจาก ATP ไปยังกลีเซอรอล; นี่เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตฟอสโฟไลปิดซึ่งใช้ในเยื่อหุ้มเซลล์
เอทีพีเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยกระบวนการฟอสโฟรีเลชั่นที่รู้จักกันดีเรียกว่าอ็อกซิเดชันฟอสโฟรีเลชั่นซึ่งกลุ่มฟอสเฟตจะถูกเพิ่มเข้าไปใน adenosine diphosphate (ADP) เพื่อผลิต ATP พลังงานสำหรับกระบวนการนี้ในท้ายที่สุดมาจากอาหารที่เรากิน แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งการออกซิเดชันของกลูโคส มันเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมากที่มีหลายขั้นตอน แต่ในแง่ง่ายพลังงานจากกลูโคสจะใช้ในการสร้างสารประกอบสองชนิดที่รู้จักกันในชื่อ NADH และ FADH2 ซึ่งให้พลังงานสำหรับปฏิกิริยาที่เหลือ สารประกอบเหล่านี้จะถูกรีดิวซ์ได้อย่างง่ายดายส่วนที่มีอิเล็กตรอนเพื่อให้พวกเขาสามารถออกซิไดซ์ กลุ่มฟอสเฟตจะถูกเพิ่มเข้าไปในโมเลกุล ATP โดยใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากการเกิดออกซิเดชันของ NADH และ FADH2; ปฏิกิริยานี้อำนวยความสะดวกโดยเอนไซม์เอทีพี synthetase
ไคเนสที่แตกต่างกันจำนวนมากพบได้ทั้งในพืชและสัตว์ เนื่องจากความสำคัญของพวกเขาในกระบวนการเซลล์จำนวนมากการวิเคราะห์ฟอสโฟรีเลชั่นจึงกลายเป็นกระบวนการทางห้องปฏิบัติการทั่วไป เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการทดสอบตัวอย่างของวัสดุเซลล์เพื่อตรวจสอบว่ามีการเกิดฟอสฟอรัสโปรตีนเกิดขึ้นและในบางกรณีการวัดขอบเขต มีหลายวิธีที่ใช้ในการตรวจสอบฟอสโฟรีเลชั่นรวมถึงกลุ่มการติดฉลากฟอสเฟตที่มีไอโซโทปรังสีการใช้แอนติบอดี้เฉพาะโปรตีนฟอสโฟรีเลตและมวลสารสเปคโตรมิเตอร์
ในปี 2011 ไคเนสที่ควบคุมสัญญาณพิเศษ (ERKs) - เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณกิจกรรมภายในเซลล์ - เป็นพื้นที่ที่น่าสนใจเป็นพิเศษ ERK phosphorylation มีบทบาทในการควบคุมการทำงานของเซลล์ต่าง ๆ รวมถึงเซลล์และกระบวนการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับบางพื้นที่ของการวิจัยโรคมะเร็งเนื่องจากสามารถทำงานได้โดยสารก่อมะเร็งและจากการติดเชื้อไวรัสซึ่งนำไปสู่การแบ่งเซลล์ที่ไม่สามารถควบคุมได้และผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งอื่น ๆ งานวิจัยเกี่ยวกับการรักษามะเร็งที่เป็นไปได้ที่เกี่ยวข้องกับการยับยั้งกระบวนการนี้กำลังดำเนินการอยู่ การทดสอบฟอสโฟรีเลชั่นสามารถใช้ทดสอบสารต่าง ๆ เพื่อประสิทธิภาพในบทบาทนี้
