赖氨酰肽链内切酶（Lysyl Endopeptidase，简称Lys-C）是一种具有高度特异性的蛋白质酶，在生物医疗领域具有广泛应用。它能够精确地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不可或缺的工具。
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进行表达。
分子特性：Lys-C属于丝氨酸蛋白酶家族，分子量约为25-30 kDa，活性受pH和温度的影响，最佳工作条件为pH 8.0-9.0及温度37℃。它具备高度的底物特异性，能够仅切割赖氨酸残基的C末端，并且对邻近氨基酸序列存在敏感性，比如脯氨酸（Pro）残基可能会抑制切割过程。
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，从而水解赖氨酸羧基端的肽键。值得注意的是，钙离子（Ca²⁺）作为辅助因子对于维持其结构的稳定性至关重要。
实验优势
在生物医疗中的应用
蛋白质组学研究
Lys-C在肽段制备方面非常有效，它能够将蛋白质酶解为适合质谱（MS）分析的小肽段，为鉴定翻译后修饰（如磷酸化、泛素化）提供帮助。
生物制药开发
在生物制药领域，Lys-C被广泛应用于单克隆抗体（mAb）的分析，通过切割抗体铰链区来研究Fab/Fc片段的功能。此外，它还可用于重组蛋白质量控制，以检测蛋白质的纯度、降解位点及序列完整性。
基因编辑与合成生物学
Lys-C可以应用于CRISPR技术中，辅助Cas9蛋白的纯化与功能验证。同时，它也被用于人工酶的设计，作为模板改造新型蛋白酶以提升催化效率。
商业化产品与前沿研究
市场上的主要供应商如Thermo Fisher、Roche、Sigma-Aldrich等均提供高纯度Lys-C（≥95%），价格范围在200-500元/毫克。试剂盒的应用，比如“Lys-C/Trypsin双酶解法”试剂盒，可以显著提升蛋白质的覆盖率。
在前沿研究方面，定点突变优化技术正在被应用于增强Lys-C的热稳定性，拓宽其工业应用，同时，利用磁性纳米颗粒固定Lys-C以实现酶的重复利用，降低成本。
未来展望
得益于其高特异性和广泛兼容性，Lys-C已成为生命科学研究的重要工具。随着合成生物学与纳米技术的不断融合，未来其在个性化医疗，尤其是在疾病特异性生物标志物的精准检测以及绿色生物制造领域，比如开发耐极端环境的工程酶以减少工业污染等方面有望实现突破。
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