Defosforilacija je skidanje fosfata (PO43−) organskih sastojaka putem hidrolize . To je reverzibilna posttranslacijska modifikacija. Defosforilaciju i njegovih suprotni pravac fosforilaciju, aktiviraju i deaktiviraju enzimi za odvezivanje ili privezivanje fosfornih estera i anhidrida. Značajna pojava defosforilacije je konverzija adenozin trifosfata (ATP) u ADP i anorganski fosfat.[1][2][3][4]
Defosforilaciju pokreće hidrolitički enzim hidrolaza, koji raskida esterske veze. Prominentna potklasa hidrolaza u defosforilaciji je fosfataza. Fosfataza uklanja fosfatne grupe hidrolizom monoestera fosforne kiseline u fosfatni ion i molekulu sa slobodnom hidroksilnom (-OH) grupom.
Reverzibilna reakcija fosforilacije-defosforilacija se javlja u svakom fiziološkom procesu, što pravilno usmjeravafunkciju protein fosfataza koje su neophodne za održivost organizma. zato što je defosforilacija protein ključni proces u ćelijskoj signalizacijI, protein fosfataze su upletene u stanja kao što su srčane bolesti, dijabetes i Alzheimerova bolest.