Kovalente Modifikation ist die Veränderung eines synthetisierten Proteins, die durch einen Katalysator erleichtert wird. Struktur und Funktion des Proteins werden verändert, wodurch seine Rolle bei der zellulären Regulation verändert wird.
Kovalente Modifikationen beinhalten das Hinzufügen oder Entfernen chemischer Gruppen an einem Protein und können eine einzelne oder mehrere Aminosäuren umfassen. Modifikationen können reversibel und irreversibel sein. Irreversible Modifikationen sind energieintensiver, da sie die Synthese eines neuen Proteins erfordern. Irreversible Veränderungen sind mit physiologischen Kaskadenprozessen verbunden. Reversible Reaktionen werden bei Stoffwechselprozessen und der Signalregulation beobachtet. Reversible Reaktionen erfordern oft verschiedene Enzyme, um die Reaktion in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung abzuschließen.