Flagelin 22 TFA(CAS 304642-91-9), molekulske formule C₉₃H₁₆₂N₃₂O₃₄ i molekularne težine 2272,48, bijeli je prah u čistom stanju. To je trifluoroacetatna sol visoko očuvanog fragmenta od 22-aminokiseline na N-kraju bakterijskog flagelina, koji pripada tipičnom molekularnom obrascu-povezanom s patogenom. Njegov aminokiselinski slijed je Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg-Ile-Asn{{19} }Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly-Leu-Gln-Ile-Ala. Kao referentni induktor aktivacije biljnog imuniteta, Flagelin 22 TFA pokreće biljni PTI imunološki odgovor specifičnom aktivacijom FLS2/BAK1 receptorskog kompleksa. Ima prednosti snažne imunološke aktivacije, visoke stabilnosti i bez ostataka u okolišu, a široko se koristi u biljnoj patologiji, uzgoju i istraživanju i razvoju novih bioloških pesticida.
Najmanji aktivni fragment flagelina
Flagelin 22 TFAje sintetski proizveden linearni 22-aminokiselinski peptid, smješten u najočuvanijem N-terminalnom području bakterijskog flagelina. Nedostaje mu sekundarno/tercijarno savijanje i pokazuje fleksibilnu linearnu konformaciju lanca, što omogućuje precizno prepoznavanje membranskim receptorima biljnih stanica i aktivaciju imunoloških signala.
Njegova primarna sekvenca ima jasno definirane funkcionalne regije: N-terminalna Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg regija je vezna regija jezgre receptora, bogata polarnim i bazičnim aminokiselinama, koje mogu izravno interkalirati u izvanstanični leucinom-ponovljena regija FLS2 receptora, određujući njegovu imunoaktivnu aktivnost; srednja regija Ile-Asn-Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly regija je spojna regija prijenosa signala, koja sadrži motiv-bogat aspartatom, koji pomaže u konformacijskim promjenama u kompleksu receptora i pokreće unutarstaničnu signalizaciju; C-terminalna Leu-Gln-Ile-Ala regija je stabilna regija za sidrenje, gdje hidrofobne aminokiseline pojačavaju adheziju peptida na staničnu membranu, produžujući trajanje djelovanja.
Fizikalno-kemijska svojstva i karakteristike stvaranja- soli vrlo su kompatibilne sa zahtjevima primjene: TFA oblik soli značajno poboljšava topljivost u vodi, daleko bolju od slobodnih peptida, što ga čini prikladnim za različite metode primjene kao što je folijarno prskanje i navodnjavanje korijena; točka topljenja > 220 stupnjeva, može se pohraniti na sobnoj temperaturi u zatvorenom, svjetlo-zaštićenom okruženju 24 mjeseca i ostaje stabilan 3 godine nakon ponovnog pakiranja na -20 stupnjeva; otporan je na kiseline, lužine i uobičajene pesticide, pokazujući izvrsnu stabilnost na terenu; čistoća aktivnog farmaceutskog sastojka može doseći preko 98%, s pojedinačnim nečistoćama <0,5% i vlagom <0,2%, što zadovoljava standarde farmakopeje za peptidne pripravke.
U usporedbi s prirodnim proteinom flagelinom (otprilike 50 kDa), mala-molekulska linearna 22-peptidna strukturaFlagelin 22 TFAima tri glavne prednosti: nema imunogenosti i biljke ga neće očistiti kao strani protein; otpornost na razgradnju proteazom, s poluživotom od 7-14 dana u lišću ili tlu; i jednostavna sinteza, s ukupnim prinosom do 70% u sintezi peptida u čvrstoj-fazi i čistoćom dosljedno iznad 98%, što ga čini prikladnim za-industrijsku proizvodnju velikih razmjera.
Proces sinteze-faze koristi Fmoc zaštitnu strategiju: korištenjem Rink amidne smole kao nosača, Fmoc-zaštićene aminokiseline se sekvencijalno povezuju od C-kraja do N-terminusa. Nakon cijepanja i uklanjanja zaštite, aminokiseline se pročišćavaju reverznom-fazom visoko{6}}tekućinske kromatografije (RP-HPLC), zatim se soli s trifluoroctenom kiselinom i zamrzava-suši kako bi se dobio konačni proizvod. Ovaj proces olakšava uklanjanje nečistoća, pokazuje dobru stabilnost šarže i omogućuje proizvodnju u-razmjeru kilograma, zadovoljavajući-potrebe poljoprivrede i znanstvenog istraživanja velikih razmjera.
Pet strukturnih značajki-linearni 22-peptidni skelet, N-terminalni receptor-vezujući motiv, intermedijarna signalna vezna regija, C-terminalna struktura sidrenja membrane i TFA formiranje soli za solubilizaciju - čine temeljne prednosti Flagelin 22 TFA: visoka učinkovitost u imunološkoj aktivaciji, dobra voda topljivost, stabilno skladištenje i laka sinteza za masovnu proizvodnju. Ovo postavlja molekularne temelje za njegovu primjenu u indukciji imunološkog sustava i biokontroli biljaka.
FLS2-prepoznata logika imunološke inicijacije
Osnovni mehanizam djelovanjaFlagelin 22 TFAtemelji se na visoko specifičnom prepoznavanju flg22 od strane FLS2 receptora na membrani biljne stanice. Arabidopsis thaliana FLS2 je receptor-slična kinaza bogata leucinskim ponavljanjima, sastavljena od izvanstanične domene, transmembranske domene i unutarstanične domene kinaze. Kada se 22 aminokiseline flg22 vežu za izvanstaničnu domenu FLS2, receptor odmah dimerira i regrutira drugi ko-receptor, BAK1, da formira aktivni kompleks. Sastavljanje kompleksa FLS2-BAK1 označava službeni "alarm" imunološkog sustava biljaka.
U trenutku aktivacije receptora, intracelularna kinazna domena FLS2 prolazi kroz autofosforilaciju, pokrećući kaskadu unutarstanične transdukcije signala. Jedan od uzvodnih efektora je NADPH oksidaza RBOHD. Nakon aktivacije, RBOHD prenosi elektrone iz citoplazmatskog NADPH u izvanstanični molekularni kisik na plazma membrani, generirajući superoksidne anione. Ove superoksidne anione superoksid dismutaza brzo disproporcionira u vodikov peroksid, tvoreći "prvi nalet" reaktivnih vrsta kisika. Ovaj prasak, koji se može otkriti u roku od nekoliko minuta od tretmana flg22, predstavlja najbrži-reagirajući stanični događaj u imunološkom sustavu biljke.
Eksplozija reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) pokreće višestruke nizvodne signalne putove, uključujući mitogen-aktiviranu kaskadu protein kinaze, influks iona kalcija i aktivaciju protein kinaza-ovisnih o kalciju (MAPK). Aktivacija MAPK signalnog puta dodatno pojačava obrambene signale, što u konačnici dovodi do transkripcijskog reprogramiranja obrambenih-gena unutar jezgre. Transkriptomski podaci pokazuju da liječenje flg22 može inducirati promjene ekspresije u tisućama gena unutar nekoliko sati, uključujući gene koji kodiraju proteine-povezane s patogenezom, lignin sintaze i fitoaleksin sintaze. Ovi genski proizvodi imaju izravne antibakterijske funkcije ili jačaju fizičku barijeru stanične stijenke.
U stomatalnim zaštitnim stanicama signalni put potaknut flg22 dovodi do sinergističke akumulacije ROS i sekundarnog glasnika dušikovog oksida, pokrećući efluks kalijevih iona i smanjenje osmotskog tlaka, potičući zatvaranje stomata. Ovaj učinak "stomatalnog imuniteta" fizički sprječava bakterije da napadnu unutrašnjost lista kroz puči, služeći kao prva fizička linija obrane biljke od folijarnih patogena. Kada se pročišćeni flg22 primjenjuje egzogeno, proces ne zahtijeva prisutnost patogena, što istraživačima omogućuje proučavanje imunoloških signalnih putova u sterilnim uvjetima.
Osim lokalnih obrambenih odgovora, flg22 također može inducirati sustavnu stečenu otpornost u biljaka. Kada lišće lokalno osjeti signale flg22, netretirano lišće dalje također ulazi u "budno stanje", pokazujući snažniju otpornost na naknadne napade patogena. U poljoprivrednoj proizvodnji, ovo je otkriće dovelo do koncepta "induktora imuniteta"-koristeći pobuđivače kao što je flg22 za ranije poticanje usjeva u obrambeno stanje, čime se smanjuje upotreba kemijskih pesticida.
Molekularno mjerilo za istraživanje modela biljaka
Najzrelija i dobro{0}}podržana aplikacijaFlagelin 22 TFAje agonist "zlatnog standarda" u istraživanju urođenog imuniteta biljaka. U modelnoj biljci Arabidopsis thaliana, liječenje flg22 postalo je standardizirana referenca za proučavanje model-pokrenutog imuniteta. Istraživači obično procjenjuju snagu imunoloških odgovora u biljnim tkivima mjerenjem eksplozija reaktivnih vrsta kisika, razina fosforilacije MAPK ili razine ekspresije obrambenih gena. Ovaj način aktivacije "bez-patogena" eliminira eksperimentalne smetnje samih bakterija i naširoko se koristi za razjašnjavanje genetske strukture imunoloških signalnih putova.
U primijenjenim istraživanjima o poboljšanju imuniteta usjeva, flg22 je također moćan alat za provjeru za procjenu otpornosti. Uspoređujući intenzitet izbijanja reaktivnih kisikovih vrsta nakon tretmana flg22 u različitim biljnim sortama ili genotipovima, uzgajivači mogu brzo pronaći sorte s jačim imunitetom. Studija iz 2025. koja je koristila tretman flg22 za provjeru linija šećerne repe otpornih na-sol otkrila je da prethodni tretman egzogenim flg22 aktivira put biosinteze prolina u lišću šećerne repe. Akumulacija prolina pomaže u održavanju ravnoteže osmotskog tlaka u stanici i hvatanju slobodnih radikala, čime se značajno smanjuje inhibicijski učinak stresa soli na rast biljaka. Ovo otkriće proširuje primjenu flg22 s jednostavnog "induktora obrane" na novu dimenziju: "zaštitno sredstvo protiv abiotičkog stresa".
U među-disciplinarnim studijama prehrane i imuniteta dušikom, flg22 također služi kao standardna referenca za aktivaciju obrane. Studija objavljena u Plant Cell Reports 2026. godine otkrila je da su pod niskim dušikovim stresom, flg22-inducirane eksplozije reaktivnih vrsta kisika i ekspresija gena koji reagiraju na jasmonsku kiselinu u lišću krastavca bili značajno potisnuti. Kada je dodat egzogeni flg22, obrambeni odgovor u uvjetima niske razine dušika značajno je poboljšan, dok su ukupni status rasta i učinkovitost korištenja dušika biljaka poboljšani. To ukazuje da flg22 može djelomično nadoknaditi imunološke nedostatke uzrokovane stresom hranjivih tvari i ima obećavajuće primjene u održivoj poljoprivredi koja smanjuje unos gnojiva.
U detaljnoj identifikaciji molekularnih interakcija, flg22 je također neizostavan konkurentski cilj. Rješavanjem tro-dimenzionalne konfiguracije kompleksa FLS2-flg22 korištenjem tehnika strukturne biologije, istraživači ne samo da su identificirali ključne aminokiselinske ostatke koji prepoznaju flg22, već su također otkrili molekularni mehanizam BAK1 kao ko-receptora. Revolucionarna studija iz 2025. koristila je NMR spektroskopiju fluora-19 za praćenje kinetike vezanja flg22 i FLS2 na različitim temperaturama, otkrivajući da džep za prepoznavanje FLS2 posjeduje konformacijsku fleksibilnost, dopuštajući receptoru da zadrži osjetljivost na flg22 u širokom temperaturnom rasponu. Ovi temeljni nalazi daju molekularne mete za uzgoj otpornosti usjeva na bolesti i nude racionalne principe dizajna za dizajniranje sintetskih induktora imuniteta šireg spektra.
Flagelin 22 TFAtakođer je korišten za proučavanje fenomena "imunološkog pamćenja". Kod Arabidopsis, kada su biljke prethodno-stimulirane s niskim koncentracijama flg22, a zatim sekundarno-izazvane visokim koncentracijama flg22 ili patogena nekoliko dana kasnije, obrambeni odgovor biljke bio je brži i intenzivniji od odgovora netretirane kontrolne skupine. Taj je fenomen poznat kao "obrambena senzibilizacija". Koristeći ovaj model, istraživači su otkrili nekoliko faktora-modifikacije kromatina koji reguliraju imunološku memoriju, pružajući molekularne tragove za razumijevanje kako biljke "pamte" prijetnje iz prošlosti.
Među-disciplinarne primjene imunoloških adjuvansa i zdravlja životinja
Rezultati su pokazali da oralna primjena flg22 značajno povećava razinu sekretornog imunoglobulina A (sIgA) u sluznici jejunuma. sIgA je glavna efektorska molekula imunološkog sustava sluznice, sposobna neutralizirati patogene i spriječiti njihovu adheziju na epitelne stanice crijeva. U eksperimentima izazivanja salmonele, brojleri prethodno tretirani flg22 pokazali su značajno poboljšane stope preživljavanja, brži oporavak težine i značajno smanjeno opterećenje salmonelom u izmetu. Ovaj rezultat ne samo da potvrđuje imuno-aktivirajući učinak flg22 u peradi, već također otkriva izvedivost prikladnog načina oralne primjene, što ima značajne praktične implikacije za-veliki uzgoj.
Na razini hranidbe životinja, brojleri tretirani flg22 pokazali su bolje omjere konverzije hrane i dnevni prirast težine. Razine dušika u urei u serumu kod brojlera starih 20 - dana bile su značajno smanjene, dok su razine ukupnih proteina i albumina porasle, što ukazuje da flg22 može poboljšati metaboličko korištenje proteina. flg22 je također modulirao sastav crijevne mikrobiote, povećavajući omjer Firmicutes i Bacteroidetes, promjena u pozitivnoj korelaciji s poboljšanom učinkovitošću hrane. Ova otkrića upućuju na to da flg22 nije samo imunološki aktivator, već i potencijalni funkcionalni dodatak hrani za poboljšanje ukupnog zdravlja životinja i proizvodne performanse.
Primjena odFlagelin 22 TFAu veterinarskim cjepivima također je vrijedno pažnje. Budući da je flg22 i sam molekularni uzorak-povezan s patogenom, može izravno aktivirati receptore za prepoznavanje uzorka u različitim stanicama domaćina. U formulacijama cjepiva, flg22 može djelovati kao "signal opasnosti" za povećanje imunogenosti antigena. Istraživači su pomiješali inaktiviranu salmonelu s flg22 kako bi stvorili inaktivirano cjepivo i otkrili da je u usporedbi s korištenjem samih inaktiviranih bakterija, skupina cjepiva s dodatkom flg22 imala više serum-titre specifičnih antitijela nakon imunizacije i približno 30% povećanje zaštite nakon izazivanja. Ovaj rezultat pokazuje da flg22 ima potencijal poslužiti kao novi adjuvans cjepiva, posebno pogodan za intenzivan uzgoj peradi i drugih ekonomski važnih životinja.
Naposljetku, u području sigurnosti hrane i mikrobiološkog testiranja, flg22 se proširio s tradicionalnih istraživanja imunologije biljaka na istraživačke platforme za zdravlje crijeva životinja i ljudi. Ko-uzgoj flg22 s ljudskim intestinalnim organoidima omogućuje procjenu utjecaja bakterijskih proizvoda na funkciju mukozne barijere. Budući da je receptor FLS2 specifičan za-biljku i nedostaju mu homolozi u stanicama sisavaca, izravni stimulacijski učinak flg22 na životinjske stanice je ograničen. To objašnjava zašto je učinak flg22 primijećen u pokusima s brojlerima prvenstveno usmjeren na neizravnu regulaciju epitelne barijere i imunoloških stanica, a ne na izravnu aktivaciju signalnih putova sličnih FLS2-. Regulacija životinjskog imuniteta pomoću flg22 vjerojatno se oslanja na njegove neizravne interakcije s crijevnom mikrobiotom ili stanicama koje predstavljaju antigen; ovaj mehanizam zahtijeva daljnje razjašnjenje.
Zaključak
Flagelin 22 TFA, sa svojim jedinstvenim linearnim 22-peptidnim konzerviranim skeletom, uspostavlja temeljni mehanizam za aktivaciju FLS2/BAK1 receptora, PTI kaskadu imunološke signalizacije i obrambeni odgovor na više-razina. To omogućuje-otpornost na bolesti širokog spektra u usjevima, konzerviranje voća i povrća i primjenu u znanstvenim istraživanjima, što ga čini referentnom sortom za induktore imunološkog sustava biljaka. Na molekularnoj strukturnoj razini, motiv vezivanja N-terminalnog receptora, intermedijarna signalna vezna regija, C-terminalna struktura za sidrenje membrane i solubilizacija formiranja TFA soli postavljaju strukturne temelje za njegovu visoku aktivnost, visoku stabilnost i dobru topljivost u vodi.
Xi'an Faithful BioTech Co., Ltd. srdačno poziva profesionalce u industriji da saznaju više o našim iznimnimFlagelin 22 TFAproizvodne mogućnosti i sveobuhvatna B2B rješenja. Naši farmaceutski-proizvodi vrhunske su kvalitete, konkurentne cijene i nude se s pouzdanom globalnom dostavom putem dobro-ustrojene distribucijske mreže. Molimo kontaktirajte naš tim (allen@faithfulbio.com) kako biste zatražili uzorke i razgovarali o prilagođenim rješenjima formulacija prilagođenim vašim specifičnim potrebama. Xi'an Faithful BioTech predan je izvrsnosti, strogom pridržavanju relevantnih propisa i profesionalnoj korisničkoj podršci, nastojeći vam pružiti iznimno iskustvo.
Reference
- BenchChem. (2026). Tehnički list za flagellin 22 (flg22) TFA sol.
- Bojun Lu, et al. (2016). Obrambeni odgovori u ženskim gametofitima Saccharina japonica (Phaeophyta) inducirani peptidima izvedenim iz flg22. Journal of Applied Phycology, 28(3), 1723-1732.
- Chai, Y. i Jin, H. (2025). Aktivacija FLS2/BAK1 receptorskog kompleksa i PTI signalizacija u biljnom imunitetu. Annual Review of Plant Biology, 76, 589-615.
- InvivoChem. (2025). Flagelin 22 TFA (V77011) priručnik za proizvod.
- MedChemExpress. (2025). Protokol bioaktivnosti flagelina 22 (TFA) (HY-P1568A-5mg).
- SB-PEPTID. (2026). List sa specifikacijama za Flagellin 22 (flg22).
- Zipfel, C. i sur. (2004). Bakterijski elicitor flagelin aktivira Arabidopsis FLS2 receptor kinazu. Priroda, 428(6984), 764-767.