Lipocalin-2 技术参数：从蛋白序列到检测金标准

1. 基因定位与转录本

• 官方符号：LCN2（HGNC:13300）
• 染色体位：9q34.11，长度 5.3 kb，含 7 个外显子
• 主转录本：NM_005564.3，2 106 bp，编码 198 氨基酸
• 可变剪接：缺失外显子 6 的亚型预测 167 aa，无分泌信号，功能未知

2. 蛋白结构参数

• 分子量：成熟肽 21.8 kDa，SDS-PAGE 表观 25 kDa，糖基化贡献 3 kDa
• 折叠桶：8 股反平行 β-折叠，形成 8 ? 口径疏水口袋，可容纳铁载体 enterochelin
• 二硫桥：Cys87–Cys95 锁定环 3，还原后蛋白稳定性下降 60 %，ELISA 信号减弱一半
• 晶体结构：PDB 3BX7，分辨率 1.9 ?，配体铁载体密度清晰可见

3. 糖基化与翻译后修饰

• N-糖基化位点：Asn85，复杂型双天线聚糖，CHO 表达产品检测 18 种糖型
• 磷酸化：Thr124 被 PKC 磷酸化，质谱检测占循环蛋白 8 %，功能未知
• 蛋白酶剪切：MMP-9 在 Val149–Ser150 间切断，生成 18 kDa 片段，失去 NGAL 受体结合能力

4. 受体与亲和常数

• 24p3R/SLC22A17：Kd 5.2 nM，结合后内吞，介导铁离子转运；过表达细胞系 2 h 内吞率 70 %
• LRP2/megalin：肾小管刷状缘高表达，Kd 48 nM，负责尿中清除，t1/2 12 min
• MC1R：皮肤黑素细胞表面，Kd 120 nM，Lipocalin-2 浓度 50 ng/mL 即可抑制 α-MSH 诱导色素

5. 表达水平基线

• 人血清：男性中位 45 ng/mL，女性 38 ng/mL，95 % 参考区间 20–120 ng/mL
• 尿液：健康人 <5 ng/mL，超过 25 ng/mL 判定急性肾小管损伤，与 KIM-1 联合灵敏度 92 %
• 脑脊液：正常 1.3 ng/mL，细菌性脑膜炎升至 180 ng/mL，革兰染色阴性时提供第二证据

6. 检测技术参数

• ELISA 双抗夹心：R&D DY1757，检测范围 4–500 pg/mL，批内 CV 3.8 %，批间 7.2 %
• Luminex：Milliplex HSTCMAG-28SK，与 IL-6、MCP-1 同板，交叉干扰 <1 %
• 胶体金比色：侧向流试纸条，阈值 50 ng/mL，目视 5 min，适合急诊筛查，灵敏度略低于 ELISA
• 单分子阵列 Simoa：Quanterix SR-X，LOD 0.12 pg/mL，CV 5 %，可追踪健康人群微小波动

7. 重组蛋白工艺

• 表达系统：HEK293 GNTI? 细胞，糖基化均一，产量 45 mg/L；E. coli 包涵体复性得率 90 mg/L，无糖基
• 内毒素：<0.05 EU/μg，符合 FDA 细胞治疗辅料标准；动物实验级可放宽至 1 EU/μg
• 冻干保护：5 % 海藻糖 + 0.01 % Tween-20，25 °C 加速 28 天聚集率 <2 %，活性保持 >95 %

8. 动物模型剂量

• 小鼠急性肾损伤：尾静脉 200 μg/kg，血清水平 2 h 达 1.2 μg/mL，24 h 降至基线
• 脑室注射：5 μg/只，CSF 峰值 400 ng/mL，维持 6 h，用于神经炎症研究
• 基因敲除：Lcn2?/? 血清铁升高 15 %，感染模型存活率下降 30 %，提示抗菌功能

9. 稳定性与保存

• 液体：4 °C 两周活性下降 8 %，添加 0.1 % HSA 可降至 3 %
• ?80 °C：五年活性保持 >90 %，避免反复冻融，建议单次分装
• pH 范围：6.0–8.5 最稳定，pH 5.0 以下 24 h 形成可逆聚集体，恢复中性后单体占 80 %

10. 质控放行标准

• N端测序：前 20 aa 必须与 UniProt P80188 一致，任何截短即判不合格
• 铁载体结合：荧光淬灭法测 enterochelin 结合常数，Kd 0.3 nM 为放行线，偏差 >20 % 拒收
• 生物活性：TF-1 细胞铁剥夺模型，补充 Lipocalin-2 后细胞存活率提升 2.5 倍，EC50 1.8 nM，批次 CV <10 %