Kinase, một loại enzyme thêm các nhóm phosphate (PO 4 3−) vào các phân tử khác. Một số lượng lớn kinase tồn tại, bộ gen của con người chứa ít nhất 500 gen mã hóa kinase. Bao gồm trong số các mục tiêu của các enzyme này để bổ sung nhóm phốt phát (phosphoryl hóa) là protein, lipid và axit nucleic.
Đối với các mục tiêu protein, kinase có thể phosphoryl hóa các axit amin serine, threonine và tyrosine. Sự phosphoryl hóa protein đảo ngược, do tác dụng đối kháng (đối kháng) của kinase và phosphatase, là một thành phần quan trọng của tín hiệu tế bào vì trạng thái phosphoryl hóa và không phosphoryl hóa của protein mục tiêu có thể có mức độ hoạt động khác nhau. Edwin Gerhard Krebs và Edmond H. Fischer đã nhận được giải thưởng Nobel về sinh lý học hoặc y học năm 1992 vì công trình của họ trong việc thiết lập mô hình này.
Phosphoryl hóa các phân tử lipid bằng kinase rất quan trọng để kiểm soát thành phần phân tử của màng trong tế bào, giúp chỉ định các tính chất vật lý và hóa học của các màng khác nhau. Inositol, một hợp chất có cấu trúc tương tự carbohydrate, được phosphoryl hóa bởi kinase để tạo ra một loạt các lipid phosphoinositol và phosphoinositide. Các phân tử này sau đó hoạt động như các sứ giả thứ hai để truyền thông tin báo hiệu trong toàn bộ tế bào.
Nucleotide, đơn vị cơ bản của RNA (axit ribonucleic) và DNA (axit deoxyribonucleic), chứa một phân tử phốt phát gắn với nucleoside, một hợp chất được tạo thành từ một ribose và một cơ sở purine hoặc pyrimidine. Trong các polyme của RNA và DNA, xương sống bao gồm các đơn vị phospho-ribose lặp lại. Kinase gắn phosphate vào nucleoside, tạo ra một nucleotide monophosphate. Ví dụ, một enzyme gọi là nucleoside phosphorylase đóng vai trò này khi các tế bào chuyển sang tổng hợp nucleotide từ purin tái chế thay vì từ các vật liệu ban đầu mới. Đột biến trong gen mã hóa nucleoside phosphorylase có thể gây ra một dạng thiếu hụt miễn dịch nghiêm trọng.
Chuyển hóa của các loại đường ăn kiêng (glycolysis) liên quan đến một số bước khác nhau của quá trình phosphoryl hóa bởi các kinase khác nhau. Các nhóm phốt phát này cuối cùng được sử dụng để tạo thành hợp chất năng lượng cao được gọi là ATP (adenosine triphosphate).
Các chất ức chế kinase có thể là phương pháp điều trị quan trọng đối với các bệnh ở người, trong đó các quá trình hiếu động cần được làm ẩm. Ví dụ, một dạng bệnh bạch cầu ở người, CML (bệnh bạch cầu dòng tủy mãn tính), là do hoạt động dư thừa của Abelson tyrosine kinase. Imatinib (Gleevec) là một hóa chất liên kết với vị trí hoạt động của kinase này, do đó ngăn chặn khả năng của enzyme để phosphoryl hóa các mục tiêu. Imatinib rất hữu ích trong điều trị ban đầu CML; tuy nhiên, trong nhiều trường hợp enzyme kinase bị đột biến, khiến thuốc không hiệu quả.
