Prenylierung, eine funktionell bedeutende posttranslationelle Modifizierung von Proteinen durch enzymkatalysierte Einführung von Polyisoprenoid-Gruppierungen. Die P. ist gut charakterisiert in Säugerzellen und spielt eine wichtige Rolle bei der Zellproliferation sowohl von normalen Zellen als auch von Krebszellen. Bei der P. unterscheidet man die Farnesylierung, katalysiert durch die Farnesyltransferase, und die Geranylgeranylierung unter der Katalyse der Geranylgeranyltransferase. Beide Modifizierungen sind sehr ähnlich, werden aber in der Spezifität durch die C-terminale Erkennungssequenz des Proteinsubstrats determiniert. Zuerst wurde die P. an verschiedenen Reifungsfaktor-Peptiden in Pilzen nachgewiesen. Dabei wurde gefunden, dass der 15 C-Atome enthaltende Farnesylrest kovalent an die Thiolgruppierung eines Cysteinrests unter Ausbildung einer Thioetherbindung geknüpft wird. Studien mit Compactin, einem Inhibitor der Isoprenoidbiosynthese, beim Zellwachstum führten zu der Entdeckung, dass auch Säugerproteine, z.B. das Nucleoprotein Lamin B, prenyliert werden können. C-terminales Sequenzmotiv dieser Proteine scheint CAAX zu sein, worin C ein Cysteinrest ist, A allgemein für eine aliphatische Aminosäure steht und X eine variable Aminosäure ist. Prenyliert werden z.B. die nuclearen Lamine, kleine Guanosinnucleotid-Bindeproteine der Ras-Familie (z.B. Ras, Rho, die γ-Untereinheit des heterotrimeren G-Proteins Rhodopsin-Kinase und das γ-Transducin). Etwa 80-90 % der prenylierten Proteine enthalten die Geranylgeranyl-Gruppierung, während Lamin B, die Pilz-Reifungsfaktoren und die Ras-Proteine farnesyliert sind. Die Entdeckung, dass Ras-Proteine durch den Farnesylrest modifiziert werden und diese Transformation erforderlich ist für die onkogenen Formen dieser Proteine, hat zu intensiven Untersuchungen über die Rolle der P. bei Proliferationskrankheiten geführt. [M. Chow et al., Curr. Opinion Cell Biol. 4 (1992) 629; D. M. Leonard, J. Med. Chem. 40 (1997) 2.971]