二磷酸腺苷核糖基化（英语：ADP-ribosylation，ADP-核糖基化）是将额外的单个或多个二磷酸腺苷核糖（ADP核糖）基团添加到蛋白质的氨基酸残基上的转译后修饰过程。这一过程可逆，涉及许多细胞中的过程，包括细胞信号传送、DNA修复、基因表达调控和细胞凋亡。

异常的ADP-核糖基化已被证明和一些癌症相关。它也是来自细菌的毒素之致病机理，如霍乱毒素、白喉毒素等。

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