赖氨酰肽链内切酶（Lysyl Endopeptidase，简称Lys-C）是一种高度特异性的蛋白酶，广泛应用于生物医学、蛋白质组学及生物制药等领域。其能够精准切割多肽链中赖氨酸（Lys）残基的羧基端，成为蛋白质测序、结构分析和重组蛋白生产中的关键工具。本文将从其分类、作用机制、应用场景及研究进展进行详细解析。

来源与结构

天然来源：最早从土壤细菌（如Lysobacter enzymogenes）中分离，也可以通过基因重组技术在大肠杆菌或酵母中表达。

分子特性：属于丝氨酸蛋白酶家族，分子量约为25-30kDa，活性依赖于pH（最佳pH在80-90之间）和温度（37℃）。Lys-C的底物特异性表现为仅切割多肽链中赖氨酸残基的C末端，对邻近氨基酸序列如Pro残基非常敏感，可能抑制切割过程。与胰蛋白酶（Trypsin）相比，Lys-C的切割位点更加单一，避免过度水解，尤其适用于复杂样本的分析。

催化原理

Lys-C的活性中心含有丝氨酸残基（Ser），能够与底物形成共价中间体，从而水解赖氨酸羧基端的肽键。钙离子（Ca²⁺）作为辅助因子，有助于维持其结构的稳定性。

实验优势

高特异性：减少非目标切割，提高质谱分析的准确性。

兼容性广：可在含有尿素、SDS等变性剂的环境下工作，适用于膜蛋白或难溶蛋白的处理。

低自切活性：长时间反应仍保持稳定性，降低副产物的干扰。

在生物医疗领域的应用

蛋白质组学研究：Lys-C可将蛋白质酶解为适合质谱（MS）分析的小肽段，用于鉴定翻译后修饰（如磷酸化、泛素化）。

交联质谱（XL-MS）：与交联剂结合使用，以解析蛋白质的三维结构及其相互作用网络。

生物制药开发：在单克隆抗体（mAb）分析中，Lys-C可切割抗体铰链区，研究Fab/Fc片段的功能；同时可用于重组蛋白的质量控制，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

CRISPR蛋白处理：Lys-C在辅助Cas9蛋白的纯化和功能验证方面表现出色；同时，作为模板设计新型蛋白酶，有助于提升催化效率。

商业化产品

主要供应商：ThermoFisher、Roche、Sigma-Aldrich等均提供高纯度的Lys-C（≥95%），价格在200−500元/毫克之间。同时，市面上也有“Lys-C/Trypsin双酶解法”试剂盒，提升蛋白质的覆盖率。

前沿研究

定点突变优化：通过基因工程对Lys-C进行改造以提高其热稳定性（如引入耐热菌突变体），拓展其在工业中的应用场景；纳米载体固定化：利用磁性纳米颗粒对Lys-C进行固定化，实现酶的重复利用，降低成本。

凭借其高特异性与广泛的兼容性，赖氨酰肽链内切酶已成为生命科学研究中的核心工具。随着合成生物学与纳米技术的不断融合，其在个性化医疗、绿色生物制造等领域的应用前景十分广阔。尊龙凯时将持续关注Lys-C在生物医疗方面的创新与发展，欢迎咨询选购相关产品！