Flagelin 22 TFA(CAS 304642-91-9), s molekulovým vzorcom C₉3H1₆₂N33₂O34 a molekulovou hmotnosťou 2272,48, je biely prášok v čistom stave. Je to trifluóracetátová soľ vysoko konzervovaného 22-aminokyselinového fragmentu na N-konci bakteriálneho bičíka, ktorý patrí k typickému patogénnemu-molekulárnemu vzoru. Jeho sekvencia aminokyselín je Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg-Ile-Asn{19} }Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly-Leu-Gln-Ile-Ala. Ako referenčný induktor rastlinnej imunitnej aktivácie spúšťa Flagelin 22 TFA rastlinnú PTI imunitnú odpoveď špecifickou aktiváciou receptorového komplexu FLS2/BAK1. Má výhody silnej imunitnej aktivácie, vysokej stability a bez environmentálnych zvyškov a je široko používaný v patológii rastlín, šľachtení a výskume a vývoji nových biologických pesticídov.
Najmenší aktívny fragment bičíka
Flagelin 22 TFAje synteticky vyrobený lineárny 22-aminokyselinový peptid, ktorý sa nachádza v najkonzervovanejšej N-koncovej oblasti bakteriálneho bičíka. Chýba mu sekundárne/terciárne skladanie a vykazuje flexibilnú lineárnu konformáciu reťazca, ktorá umožňuje presné rozpoznanie membránovými receptormi rastlinných buniek a aktiváciu imunitných signálov.
Jeho primárna sekvencia má jasne definované funkčné oblasti: oblasť N-konca Gln-Arg{2}}Leu{3}}Ser-Thr-Gly-Ser-Arg je oblasť viazania jadra receptora, bohatá na polárne a zásadité aminokyseliny, ktorá sa môže priamo vkladať do oblasti opakovania FLS2 { extracelulárneho{} receptora. stanovenie jeho imunitnej aktivačnej aktivity; stredná oblasť Ile-Asn-Ser-Ala{13}}Lys{14}}Asp-Asp{16}}Ala{17}}Ala-Gly oblasť je spojovacia oblasť prenosu signálu, ktorá obsahuje aspartátový aspartátový motív v komplexe aspartát{1 iniciuje intracelulárnu signalizáciu; C-terminálna oblasť Leu-Gln-Ile-Ala je stabilná kotviaca oblasť, kde hydrofóbne aminokyseliny zvyšujú adhéziu peptidov k bunkovej membráne, čím sa predlžuje trvanie účinku.
Fyzikálno-chemické vlastnosti a vlastnosti tvorby solí- sú vysoko kompatibilné s požiadavkami aplikácie: Forma soli TFA výrazne zlepšuje rozpustnosť vo vode, oveľa lepšie ako voľné peptidy, vďaka čomu je vhodná pre rôzne aplikačné metódy, ako je postrek na listy a zavlažovanie koreňov; bod topenia > 220 stupňov , možno ho skladovať pri izbovej teplote v uzavretom prostredí chránenom pred svetlom 24 mesiacov a zostáva stabilný 3 roky po prebalení pri teplote -20 stupňov ; je odolný voči kyselinám, zásadám a bežným pesticídom, vykazuje vynikajúcu stabilitu v teréne; čistota aktívnej farmaceutickej zložky môže dosiahnuť viac ako 98 %, s jednotlivými nečistotami < 0,5 % a vlhkosťou < 0,2 %, čo spĺňa normy liekopisu pre peptidové prípravky.
V porovnaní s prírodným bičíkovým proteínom (približne 50 kDa) má malá -molekulová lineárna 22-peptidová štruktúraFlagelin 22 TFAmá tri hlavné výhody: žiadnu imunogenicitu a rastliny ho nezbavia ako cudzieho proteínu; odolnosť voči degradácii proteáz, s polčasom{0}}premeny 7–14 dní v listoch alebo pôde; a jednoduchá syntéza s celkovým výťažkom až 70 % pri syntéze peptidov v tuhej -fáze a čistotou trvalo nad 98 %, vďaka čomu je vhodná pre-veľkú priemyselnú výrobu.
Proces syntézy v tuhej -fáze využíva stratégiu ochrany Fmoc: pomocou amidovej živice Rink ako nosiča sa aminokyseliny chránené Fmoc- postupne spájajú z C-konca na N-koniec. Po odštiepení a odstránení chrániacej skupiny sa aminokyseliny purifikujú pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie s reverznou -fázou- (RP-HPLC), potom sa solia s kyselinou trifluóroctovou a lyofilizujú sa-, čím sa získa konečný produkt. Tento proces uľahčuje odstraňovanie nečistôt, vykazuje dobrú stabilitu šarže a umožňuje produkciu v kilogramovom{10}}rozsahu, čím spĺňa-veľké potreby poľnohospodárstva a vedeckého výskumu.
Päť štruktúrnych prvkov-lineárny 22{2}}peptidový hlavný reťazec, N-koncový receptor-väzbový motív, stredná oblasť signálneho linkera, C-terminálna membránová kotviaca štruktúra a tvorba soli TFA pre solubilizáciu – tvoria hlavné výhody Flagelin 22 TFA, dobrá skladovateľnosť, stabilná výroba a rozpustnosť vo vode. To kladie molekulárny základ pre jeho aplikáciu pri indukcii imunity rastlín a biokontrole.
Logika imunitnej iniciácie rozpoznávaná FLS2
Hlavný mechanizmus účinkuFlagelin 22 TFAje založený na vysoko špecifickom rozpoznávaní flg22 receptorom FLS2 na membráne rastlinnej bunky. Arabidopsis thaliana FLS2 je receptorová-kináza bohatá na leucínové opakovania, zložená z extracelulárnej domény, transmembránovej domény a intracelulárnej kinázovej domény. Keď sa 22 aminokyselín flg22 naviaže na extracelulárnu doménu FLS2, receptor okamžite diméruje a prijme ďalší ko{9}}receptor, BAK1, aby vytvoril aktívny komplex. Zostavenie komplexu FLS2-BAK1 znamená oficiálny „alarm“ imunitného systému rastlín.
V momente aktivácie receptora vnútrobunková kinázová doména FLS2 podlieha autofosforylácii, čím sa spustí kaskáda transdukcie intracelulárneho signálu. Jedným z upstream efektorov je NADPH oxidáza RBOHD. Po aktivácii RBOHD prenáša elektróny z cytoplazmatického NADPH do extracelulárneho molekulárneho kyslíka na plazmatickej membráne, čím vznikajú superoxidové anióny. Tieto superoxidové anióny sú rýchlo disproporcionované superoxiddismutázou na peroxid vodíka, čím vzniká „prvý výbuch“ reaktívnych foriem kyslíka. Tento výbuch, zistiteľný v priebehu niekoľkých minút po ošetrení flg22, predstavuje najrýchlejšie-reagujúcu bunkovú udalosť v imunitnom systéme rastliny.
Výbuch reaktívnych foriem kyslíka (ROS) spúšťa viaceré downstream signálne dráhy vrátane mitogénom -aktivovanej proteínkinázovej kaskády, prílevu vápnikových iónov a aktivácie vápnikových-proteínových kináz (MAPK). Aktivácia signálnej dráhy MAPK ďalej zosilňuje obranné signály, čo v konečnom dôsledku vedie k transkripčnému preprogramovaniu génov súvisiacich s obranou -v jadre. Transkriptomické údaje ukazujú, že liečba flg22 môže vyvolať zmeny expresie v tisíckach génov v priebehu hodín, vrátane génov kódujúcich proteíny súvisiace s patogenézou, lignínsyntázy a fytoalexínsyntázy. Tieto génové produkty vykonávajú priame antibakteriálne funkcie alebo posilňujú fyzickú bariéru bunkovej steny.
V prieduchových ochranných bunkách vedie signálna dráha spustená flg22 k synergickej akumulácii ROS a sekundárneho mediátora oxidu dusnatého, čím sa spúšťa eflux iónov draslíka a pokles osmotického tlaku, čo vedie k uzavretiu stomatu. Tento efekt „priedomickej imunity“ fyzicky bráni baktériám preniknúť do vnútra listu cez prieduchy a slúži ako prvá fyzická obranná línia rastliny proti listovým patogénom. Keď sa purifikovaný flg22 aplikuje exogénne, proces nevyžaduje prítomnosť patogénov, čo umožňuje výskumníkom študovať imunitné signálne dráhy za sterilných podmienok.
Okrem lokálnych obranných reakcií môže flg22 tiež vyvolať systémovú získanú rezistenciu v rastlinách. Keď listy lokálne snímajú signály flg22, neošetrené listy ďalej vstupujú do „stavu bdelosti“ a vykazujú silnejšiu odolnosť voči následným útokom patogénov. V poľnohospodárskej výrobe tento objav viedol k vzniku konceptu „imunitných induktorov“-používajúcich elicitory, ako je flg22, na skoršie uvedenie plodín do obranného stavu, čím sa znižuje používanie chemických pesticídov.
Molekulárny benchmark pre výskum modelových rastlín
Najvyspelejšia a najlepšie{0}}podporovaná aplikáciaFlagelin 22 TFAje agonista "zlatého štandardu" vo výskume vrodenej imunity rastlín. V modelovej rastline Arabidopsis thaliana sa liečba flg22 stala štandardizovanou referenciou na štúdium modelovej-spúšťanej imunity. Výskumníci zvyčajne hodnotia silu imunitných reakcií v rastlinných tkanivách meraním výbuchov reaktívnych foriem kyslíka, hladín fosforylácie MAPK alebo hladín expresie obranných génov. Tento aktivačný režim bez-patogénov eliminuje experimentálnu interferenciu samotných baktérií a je široko používaný na objasnenie genetickej štruktúry imunitných signálnych dráh.
V aplikovanom výskume na zlepšenie imunity plodín je flg22 tiež výkonným skríningovým nástrojom na hodnotenie odolnosti. Porovnaním intenzity výbuchov reaktívnych foriem kyslíka po ošetrení flg22 v rôznych odrodách alebo genotypoch rastlín môžu chovatelia rýchlo skrínovať odrody so silnejšou imunitou. Štúdia z roku 2025 s použitím ošetrenia flg22 na skríning línií cukrovej repy tolerantných voči soli zistila, že exogénna predbežná úprava flg22 aktivovala cestu biosyntézy prolínu v listoch cukrovej repy. Akumulácia prolínu pomáha udržiavať rovnováhu bunkového osmotického tlaku a zachytávať voľné radikály, čím výrazne znižuje inhibičný účinok stresu zo soli na rast rastlín. Tento objav rozširuje aplikáciu flg22 z jednoduchého „obranného induktora“ na novú dimenziu: „ochranný prostriedok proti abiotickému stresu“.
V medziodborových{0}}štúdiách výživy a imunity dusíkom slúži flg22 aj ako štandardná referencia na aktiváciu obrany. Štúdia publikovaná v Plant Cell Reports v roku 2026 zistila, že pri nízkom dusíkovom strese flg22-indukované výbuchy reaktívnych foriem kyslíka a expresia génov reagujúcich na kyselinu jazmónovú v listoch uhoriek bola výrazne potlačená. Keď sa doplnil exogénny flg22, obranná reakcia v podmienkach s nízkym obsahom dusíka sa výrazne zvýšila, zatiaľ čo celkový stav rastu a účinnosť využívania dusíka rastlín sa zlepšili. To naznačuje, že flg22 môže čiastočne kompenzovať imunitné nedostatky spôsobené stresom živín a má sľubné aplikácie v udržateľnom poľnohospodárstve, ktoré znižuje vstup hnojív.
Pri podrobnej identifikácii molekulárnych interakcií je flg22 tiež nevyhnutným konkurenčným cieľom. Vyriešením trojrozmernej konfigurácie komplexu FLS2-flg22 pomocou techník štrukturálnej biológie výskumníci nielen identifikovali kľúčové aminokyselinové zvyšky rozpoznávajúce flg22, ale odhalili aj molekulárny mechanizmus BAK1 ako ko{16}}receptora. Prelomová štúdia z roku 2025 použila fluór-19 NMR spektroskopiu na sledovanie väzbovej kinetiky flg22 a FLS2 pri rôznych teplotách, pričom sa zistilo, že rozpoznávacia kapsa FLS2 má konformačnú flexibilitu, čo umožňuje receptoru udržiavať citlivosť na flg22 v širokom rozsahu teplôt. Tieto základné zistenia poskytujú molekulárne ciele pre šľachtenie odolnosti voči chorobám plodín a ponúkajú racionálne konštrukčné princípy pre navrhovanie širokospektrálnych syntetických imunitných induktorov.
Flagelin 22 TFAbol tiež použitý na štúdium fenoménu „imunitnej pamäte“. V prípade Arabidopsis, keď boli rastliny vopred-stimulované nízkymi koncentráciami flg22 a potom sekundárne-vyzvané vysokými koncentráciami flg22 alebo patogénov o niekoľko dní neskôr, bola obranná odpoveď rastliny rýchlejšia a intenzívnejšia ako u neošetrenej kontrolnej skupiny. Tento jav je známy ako „obranná senzibilizácia“. Pomocou tohto modelu vedci objavili niekoľko faktorov modifikujúcich chromatín-, ktoré regulujú imunitnú pamäť a poskytujú molekulárne vodítka na pochopenie toho, ako si rastliny „pamätajú“ minulé hrozby.
Medzi-disciplinárne aplikácie imunitných adjuvantov a zdravia zvierat
Výsledky ukázali, že perorálne podanie flg22 významne zvýšilo hladinu sekrečného imunoglobulínu A (sIgA) v jejunálnej sliznici. sIgA je hlavná efektorová molekula slizničného imunitného systému, schopná neutralizovať patogény a zabrániť ich adhézii k bunkám črevného epitelu. V experimentoch vyvolaných salmonelou brojlery vopred ošetrené flg22 vykazovali výrazne zlepšenú mieru prežitia, rýchlejšie zotavenie sa z hmotnosti a výrazne zníženú záťaž salmonelou vo výkaloch. Tento výsledok nielen potvrdzuje imunitný-aktivačný účinok flg22 u hydiny, ale tiež odhaľuje uskutočniteľnosť pohodlného spôsobu orálneho podávania, ktorý má významné praktické dôsledky pre veľkochov-.
Na úrovni výživy zvierat vykazovali brojlery ošetrené flg22 lepšie pomery konverzie krmiva a denný prírastok hmotnosti. Hladiny močovinového dusíka v sére u 20-dňových brojlerov boli významne znížené, zatiaľ čo celkové hladiny bielkovín a albumínu sa zvýšili, čo naznačuje, že flg22 môže zlepšiť metabolické využitie bielkovín. flg22 tiež moduloval zloženie črevnej mikroflóry, čím zvýšil pomer Firmicutes k Bacteroidetes, čo je zmena pozitívne korelujúca so zlepšenou účinnosťou krmiva. Tieto zistenia naznačujú, že flg22 nie je len imunitný aktivátor, ale aj potenciálna funkčná kŕmna prísada na zlepšenie celkového zdravia zvierat a produkčnej výkonnosti.
AplikáciaFlagelin 22 TFAvo veterinárnych vakcínach je tiež pozoruhodný. Pretože flg22 je sám osebe molekulárnym vzorom -spojeným s patogénom, môže priamo aktivovať receptory rozpoznávajúce vzory v rôznych hostiteľských bunkách. Vo vakcínových formuláciách môže flg22 pôsobiť ako "signál nebezpečenstva" na zvýšenie imunogenicity antigénov. Výskumníci zmiešali inaktivovanú salmonelu s flg22, aby vytvorili inaktivovanú vakcínu, a zistili, že v porovnaní s použitím samotných inaktivovaných baktérií mala očkovacia skupina s pridanou flg22 vyššie titre sérových-špecifických protilátok po imunizácii a približne 30 % zvýšenie ochrany po stimulácii. Tento výsledok naznačuje, že flg22 má potenciál slúžiť ako nové adjuvans vakcíny, obzvlášť vhodné pre intenzívny chov hydiny a iných hospodársky dôležitých zvierat.
Napokon, v oblasti bezpečnosti potravín a mikrobiologického testovania sa flg22 rozšíril z tradičného výskumu imunológie rastlín na výskumné platformy pre zdravie zvierat a ľudí. Spoločná kultivácia flg22 s ľudskými črevnými organoidmi umožňuje posúdiť vplyv bakteriálnych produktov na bariérovú funkciu slizníc. Pretože receptor FLS2 je špecifický pre rastlinu- a v bunkách cicavcov mu chýbajú homológy, priamy stimulačný účinok flg22 na živočíšne bunky je obmedzený. To vysvetľuje, prečo je účinok flg22 pozorovaný v experimentoch s brojlermi primárne zameraný na nepriamu reguláciu epiteliálnej bariéry a imunitných buniek, a nie na priamu aktiváciu signálnych dráh podobných FLS2{13}}. Regulácia imunity zvierat pomocou flg22 pravdepodobne závisí od jej nepriamych interakcií s črevnou mikroflórou alebo bunkami prezentujúcimi antigén; tento mechanizmus si vyžaduje ďalšie objasnenie.
Záver
Flagelin 22 TFA so svojou jedinečnou lineárnou 22-peptidovou konzervovanou kostrou vytvára základný mechanizmus pre aktiváciu receptora FLS2/BAK1, kaskádu imunitnej signalizácie PTI a viacúrovňovú obrannú odpoveď. To umožňuje širokospektrálnu-odolnosť voči chorobám v plodinách, konzerváciu ovocia a zeleniny a aplikáciu vo vedeckom výskume, čo z nej robí referenčnú odrodu pre induktory imunity rastlín. Na molekulárnej štrukturálnej úrovni tvoria N-terminálny receptor viažuci motív, stredná signálna spojovacia oblasť, C-terminálna membránová kotviaca štruktúra a solubilizácia tvorby TFA soli štruktúrny základ pre jeho vysokú aktivitu, vysokú stabilitu a dobrú rozpustnosť vo vode.
Xi'an Faithful BioTech Co., Ltd. srdečne pozýva odborníkov z odvetvia, aby sa dozvedeli o našej výnimočnostiFlagelin 22 TFAvýrobné kapacity a komplexné B2B riešenia. Naše produkty -farmaceutické kvality majú vynikajúcu kvalitu, konkurencieschopné ceny a ponúkajú spoľahlivé globálne dodanie prostredníctvom dobre-vybudovanej distribučnej siete. Kontaktujte náš tím (allen@faithfulbio.com) požiadať o vzorky a prediskutovať prispôsobené riešenia formulácií prispôsobené vašim špecifickým potrebám. Xi'an Faithful BioTech sa zaviazala k dokonalosti, prísnemu dodržiavaniu príslušných predpisov a profesionálnej zákazníckej podpore, pričom sa snaží poskytnúť vám výnimočný zážitok.
Referencie
- BenchChem. (2026). Technický list soli Flagellin 22 (flg22) TFA.
- Bojun Lu a kol. (2016). Obranné reakcie u samičích gametofytov Saccharina japonica (Phaeophyta) indukované peptidmi odvodenými od flg22. Journal of Applied Phycology, 28(3), 1723-1732.
- Chai, Y. a Jin, H. (2025). Aktivácia komplexu receptora FLS2/BAK1 a signalizácia PTI v imunite rastlín. Annual Review of Plant Biology, 76, 589-615.
- InvivoChem. (2025). Príručka k produktu Flagelin 22 TFA (V77011).
- MedChemExpress. (2025). Protokol bioaktivity flagelín 22 (TFA) (HY-P1568A-5mg).
- SB-PEPTID. (2026). Špecifikačný list Flagellin 22 (flg22).
- Zipfel, C., a kol. (2004). Bakteriálny elicitor flagelín aktivuje kinázu receptora Arabidopsis FLS2. Nature, 428 (6984), 764-767.