Prenylacja – potranslacyjna modyfikacja białek, polegająca na przyłączeniu do łańcucha polipeptydowego hydrofobowej reszty farnezylowej lub geranylogeranylowej. Uważa się, że hemiterpenowe grupy prenylowe, (CH3)2C=CH−CH2−, umożliwiają zakotwiczenie białka do błon komórkowych, tak jak w przypadku kotwic GPI. Grupy prenylowe odgrywają także rolę w interakcjach białko-białko, za pośrednictwem specjalnych domen wiążących grupy prenylowe.
Znane są trzy enzymy katalizujące reakcje prenylacji białek:
Prenylacji podlegają białka zawierające przy C-końcu tzw. kasetę CAAX (C to reszta cysteinowa, A to dowolny aminokwas alifatyczny, a X jest resztą dowolnego aminokwasu).