Tato kapitola pojednává o molekulárním mechanismu, který řídí fosforylaci proteinů, a o klíčové roli fosforylace proteinů v regulaci buněčných a neuronálních funkcí. Fosforylace proteinů je nejrozšířenější formou buněčné regulace organizující v podstatě všechny buněčné funkce, včetně metabolismu, proliferace, diferenciace, motility a přežití. Tato ústřední regulační role fosforylace proteinů je zachována od primitivních jednobuněčných organismů až po složité mnohobuněčné organismy. Více než třetina všech eukaryotických proteinů je fosforylována a každá třída proteinů je regulována fosforylací. Fosforylace proteinů obvykle vyvolává konformační změny, a tím ovlivňuje jejich funkci. Mimobuněčné i vnitrobuněčné podněty obvykle vyvolávají komplexní vzorce fosforylace proteinů, aby vyvolaly jejich fyziologické účinky. V kapitole je také znázorněno obecné schéma rozmanitých cest, kterými extracelulární signály regulují fosforylaci proteinů a neuronální funkce, a diskuse o důsledcích nesprávného fungování fosforylačního mechanismu a jeho důsledcích pro nervové poruchy.

.