Enzym katalyzující zavedení fosfátové skupiny do molekuly proteinu, a to na její serinový zbytek. Fosforylace slouží v eukaryontních buňkách k regulaci nejméně stovky enzymů jako odpověď na extracelulární signál (viz adrenalin). Samotná proteinkinasa je regulována dalšími faktory, např. c-AMP. Obrácená reakce, tj. defosforylace je katalyzována jiným enzymem, fosfatasou. Fosforylace může způsobit aktivaci příslušného enzymu, jindy naopak deaktivaci. Tato kovalentní modifikace může rovněž měnit citlivost enzymu vůči allosterickým efektorům.