赖氨酰肽链内切酶（Lysyl Endopeptidase，简称Lys-C）是一种在生物医疗领域中具有高度特异性的蛋白酶，广泛应用于生物化学、蛋白质组学以及生物制药等多个方面。其重要性在于能够精确地切割多肽链中赖氨酸（Lys）残基的羧基端，使其成为蛋白质测序、结构分析和重组蛋白生产等过程中的关键工具。本文将深入探讨Lys-C的分类、作用机制、应用场景及最新研究进展。

来源与结构

天然来源：Lys-C最初从土壤细菌（例如Lysobacter enzymogenes）中分离出来，此外也能通过基因重组技术在大肠杆菌或酵母中表达。

分子特性：Lys-C属于丝氨酸蛋白酶家族，分子量在25-30 kDa之间，其活性依赖于特定的pH和温度条件（最佳pH为8.0-9.0，温度为37℃）。它具有极强的底物特异性，仅能切割赖氨酸残基的C末端，并对邻近氨基酸序列较为敏感，例如，脯氨酸（Pro）残基可能会抑制切割。在切割位点的选择上，Lys-C与胰蛋白酶（Trypsin）相比更加单一，从而有效减少过度水解的风险，尤其适用于复杂样本的分析。

催化原理

Lys-C的催化原理是通过活性中心的丝氨酸残基（Ser）与底物形成共价中间体，最终水解赖氨酸羧基端的肽键。此外，钙离子（Ca²⁺）作为辅助因子，也在维持其结构稳定性方面发挥重要作用。

实验优势

高特异性：Lys-C减少了非目标切割，提高了质谱分析的准确性。

广泛兼容性：该酶可在含有尿素、SDS等变性剂的环境下工作，特别适合处理膜蛋白或难溶蛋白。

低自切活性：在长时间的反应过程中，Lys-C仍能保持稳定性，从而降低副产物的干扰。

在生物医疗中的应用

蛋白质组学研究：Lys-C参与将蛋白质酶解为适合质谱（MS）分析的小肽段，帮助识别翻译后修饰，如磷酸化或泛素化。

生物制药开发：在单克隆抗体（mAb）分析中，切割抗体的铰链区，以研究Fab/Fc片段的功能；在重组蛋白的质量控制方面，检测蛋白的纯度、降解位点及序列完整性。

基因编辑与合成生物学

在CRISPR技术中，Lys-C可用于辅助Cas9蛋白的纯化与功能验证。此外，它还可以作为模板，设计与改造新型人工酶，提升催化效率。

商业化产品与前沿研究

主要供应商包括ThermoFisher、Roche、Sigma-Aldrich等，提供高纯度的Lys-C（≥95%），价格在200至500元每毫克之间。

在前沿研究方面，通过基因工程改造Lys-C的热稳定性（例如，采用耐热突变体），将其工业应用场景扩展至纳米载体固定化，利用磁性纳米颗粒固定Lys-C，便于实现酶的重复利用，从而降低成本。

环亚集团·AG88凭借优质产品和服务支持，致力于推动赖氨酰肽链内切酶在生命科学研究中的应用。未来，随着合成生物学和纳米技术的结合，Lys-C可能在个性化医疗和绿色生物制造等新兴领域取得突破，精准检测疾病特异性生物标志物，并开发耐极端环境的工程酶，降低工业污染。

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