La quinasa, un enzim que afegeix grups fosfat (PO 4 3−) a altres molècules. Hi ha un gran nombre de quinases: el genoma humà conté almenys 500 gens codificants de quinasa. Entre els objectius d’aquests enzims per a l’addició del grup fosfat (fosforilació) s’inclouen proteïnes, lípids i àcids nucleics.
Per als objectius de proteïna, les cinases poden fosforilar els aminoàcids serina, treonina i tirosina. La fosforilació reversible de proteïnes, per l’acció antagònica (oposada) de les cinases i les fosfatases, és un component important de la senyalització cel·lular perquè els estats fosforilats i no fosforilats de la proteïna objectiu poden tenir diferents nivells d’activitat. Edwin Gerhard Krebs i Edmond H. Fischer van rebre el premi Nobel de fisiologia o medicina el 1992 pel seu treball en l'establiment d'aquest paradigma.
La fosforilació de molècules de lípids per quinases és important per controlar la composició molecular de les membranes a les cèl·lules, cosa que ajuda a especificar les propietats físiques i químiques de les diferents membranes. L’inositol, un compost similar d’estructura a un hidrat de carboni, està fosforilat per les cinases per crear una àmplia gamma de lípids de fosfoositositol i fosfositosit. Aquestes molècules funcionen aleshores com a segon missatger per difondre informació de senyalització a tota la cèl·lula.
Els nucleòtids, les unitats fonamentals de l’ARN (àcid ribonucleic) i l’ADN (àcid desoxiribonucleic), contenen una molècula de fosfat unida a un nucleòsid, un compost format per un fragment de ribosa i una base purina o pirimidina. En els polímers de l’ARN i l’ADN, la columna vertebral està composta per unitats de fosfo-ribosa repetides. Les quinases uneixen el fosfat al nucleòsid, creant un monofosfat de nucleòtids. Per exemple, un enzim anomenat nucleòsid fosforilasa serveix aquest paper quan les cèl·lules passen a sintetitzar nucleòtids de purines reciclades en lloc de nous materials inicials. Les mutacions en el gen que codifica el nucleòsid fosforilasa poden causar una greu forma de deficiència immune.
El metabolisme de sucres dietètics (glicòlisi) implica diversos passos diferents de fosforilació per part de cinases diferents. Aquests grups fosfats s’utilitzen finalment per formar el compost d’alta energia conegut com a ATP (adenosina trifosfat).
Els inhibidors de les cinases poden ser tractaments importants per a malalties humanes en què cal amortir els processos hiperactius. Per exemple, una forma de leucèmia humana, CML (leucèmia mielògena crònica), és causada per un excés d’activitat de la tirosina quinasa d’Abelson. L'imatinib (Gleevec) és un producte químic que s'uneix al lloc actiu d'aquesta cinasa bloquejant la capacitat de l'enzim per fosforilar les dianes. Imatinib ha estat útil en el tractament inicial de CML; tanmateix, en molts casos l’enzim kinasa mut, fent que el fàrmac sigui ineficaç.
