脱リン酸化
消化管の膜のATPアーゼとプロトンポンプの過剰な脱リン酸化によって、腐食性のある酸性消化液の分泌が高まることとなる。その結果、胸やけや食道炎につながる。消化性潰瘍はピロリ菌Helicobacter pyloriの感染と脱リン酸化によるpHの上昇とによって引き起こされる。
アルツハイマー病の患者の脳から単離された微小管結合タンパク質タウは、異常な過剰リン酸化状態となっている。これはタウタンパク質の特定のアミノ酸を脱リン酸化する機構の異常によるものである。タウの脱リン酸化はプロテインホスファターゼ2Aと2Bによって触媒される。アルツハイマー病におけるタウの異常なリン酸化には、これらのホスファターゼのいずれか一方または双方の欠乏や変化が関与している。
脱リン酸化は心疾患、特に心臓の拍動に重要なアクチン-ミオシン間の相互作用の変化と関係している。脱リン酸化は、アクチン-ミオシン間相互作用を直接制御するミオシンの動きのサイクルの主要な部分を占める。脱リン酸化過程が阻害されたときには、カルシウム依存的な心収縮に異常をきたす、もしくは完全に起こらなくなる。
脱リン酸化の変化によって糖尿病に関係する生理学的過程にも影響が生じることが示唆されている。IRS1、IRS2、Akt、ERK1/2など、インスリン受容体を介したシグナル伝達に関与するリン酸化タンパク質は、恒常的に発現しているホスファターゼによって常に脱リン酸化が行われていると考えられている。
脱リン酸化は分子生物学において、特に制限酵素を利用した分子クローニング(英語版)で重要な役割を果たす。制限酵素によって切断されたベクターの末端どうしのライゲーションを防ぐために、末端を脱リン酸化するホスファターゼが利用される。こうしたアルカリホスファターゼは多くの場合天然由来であり、最も一般的なのはウシの腸に由来するものでCIP(英語版)(calf-intestinal alkaline phosphatase)と略して呼ばれる。