Luvussa käsitellään proteiinifosforylaatiota ohjaavaa molekyylikoneistoa ja proteiinifosforylaation ratkaisevaa roolia solujen ja hermoston toimintojen säätelyssä. Proteiinifosforylaatio on runsain solun säätelymuoto, joka järjestää olennaisesti kaikki solutoiminnot, mukaan lukien aineenvaihdunta, proliferaatio, erilaistuminen, liikkuvuus ja eloonjääminen. Proteiinifosforylaation keskeinen säätelytehtävä on säilynyt alkeellisista yksisoluisista organismeista monimutkaisiin monisoluisiin organismeihin. Yli kolmannes kaikista eukaryoottisista proteiineista on fosforyloituja, ja fosforylaatio säätelee kaikkia proteiiniluokkia. Proteiinien fosforylaatio aiheuttaa yleensä konformaatiomuutoksia ja vaikuttaa siten proteiinien toimintaan. Sekä solunulkoiset että solunsisäiset ärsykkeet saavat yleensä aikaan monimutkaisia proteiinifosforylaatiomalleja fysiologisten vaikutustensa aikaansaamiseksi. Luvussa havainnollistetaan myös yleistä kaaviota niistä erilaisista reiteistä, joiden kautta solunulkoiset signaalit säätelevät proteiinien fosforylaatiota ja hermoston toimintoja, sekä keskustellaan fosforylaatiokoneiston virheellisen toiminnan seurauksista ja sen vaikutuksesta hermoston häiriöihin.