Flagelin 22 TFA(CAS 304642-91-9) ar molekulāro formulu C₉3H₁₆₂N3₂O34 un molekulmasu 2272,48, ir balts pulveris tīrā veidā. Tas ir ļoti konservēta 22-aminoskābju fragmenta trifluoracetāta sāls baktēriju flagellīna N-galā, kas pieder pie tipiska ar patogēnu -saistīta molekulārā modeļa. Tā aminoskābju secība ir Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg-Ile-Asn{{19} }Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly-Leu-Gln-Ile-Ala. Kā etalons augu imūnās aktivācijas induktors, Flagelin 22 TFA izraisa augu PTI imūnreakciju, īpaši aktivizējot FLS2/BAK1 receptoru kompleksu. Tam ir spēcīgas imūnās aktivācijas priekšrocības, augsta stabilitāte un bez vides atliekām, un to plaši izmanto augu patoloģijā, selekcijā un jaunu bioloģisko pesticīdu pētniecībā un izstrādē.
Mazākais aktīvais flagellīna fragments
Flagelin 22 TFAir sintētiski ražots lineārs 22- aminoskābju peptīds, kas atrodas bakteriālā flagellīna konservētākajā N-gala reģionā. Tam trūkst sekundārās/terciārās locīšanas, un tai ir elastīga lineāra ķēdes konformācija, kas ļauj augu šūnu membrānas receptoriem precīzi atpazīt un aktivizēt imūno signālus.
Tās primārajai secībai ir skaidri definēti funkcionālie reģioni: N-gala Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg reģions ir receptora kodola saistīšanās reģions, kas bagāts ar polārajām un bāziskām aminoskābēm, kas var tieši atkārtot starpšūnu leukīnu apgabalā. FLS2 receptoru, nosakot tā imūnās aktivācijas aktivitāti; vidējais Ile-Asn-Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly reģions ir signāla pārvades savienojuma apgabals, kas satur receptoru kompleksu, kas satur aspartātiem bagātas izmaiņas un uzsāk intracelulāro signalizāciju; C-gala Leu-Gln-Ile-Ala reģions ir stabils noenkurošanās reģions, kurā hidrofobās aminoskābes uzlabo peptīdu adhēziju ar šūnu membrānu, pagarinot darbības ilgumu.
Fizikāli ķīmiskās īpašības un sāls veidošanās īpašības ir ļoti saderīgas ar lietošanas prasībām: TFA sāls forma ievērojami uzlabo šķīdību ūdenī, kas ir daudz labāka par brīvajiem peptīdiem, padarot to piemērotu dažādām uzklāšanas metodēm, piemēram, lapu izsmidzināšanai un sakņu apūdeņošanai; kušanas temperatūra > 220 grādi, var uzglabāt istabas temperatūrā noslēgtā, gaišā -aizsargātā vidē 24 mēnešus un saglabājas stabila 3 gadus pēc pārsaiņošanas -20 grādos; tas ir izturīgs pret skābēm, sārmiem un parastajiem pesticīdiem, uzrāda izcilu lauka stabilitāti; aktīvās farmaceitiskās sastāvdaļas tīrība var sasniegt virs 98%, ar atsevišķiem piemaisījumiem < 0,5% un mitrumu < 0,2%, kas atbilst farmakopejas standartiem peptīdu preparātiem.
Salīdzinot ar dabisko flagellīna proteīnu (aptuveni 50 kDa), mazo{1}}molekulu lineārā 22 peptīdu struktūraFlagelin 22 TFAir trīs galvenās priekšrocības: nav imunogenitātes, un augi to neiztīra kā svešu proteīnu; izturība pret proteāzes noārdīšanos, ar pussabrukšanas periodu 7–14 dienas lapās vai augsnē; un vienkārša sintēze ar kopējo iznākumu līdz 70% cietās-fāzes peptīdu sintēzē un tīrību, kas pastāvīgi pārsniedz 98%, padarot to piemērotu liela mēroga-rūpnieciskai ražošanai.
Cietās-fāzes sintēzes procesā tiek izmantota Fmoc aizsardzības stratēģija: izmantojot Rink amīda sveķus kā nesēju, Fmoc-aizsargātās aminoskābes tiek secīgi savienotas no C-gala ar N-galu. Pēc šķelšanas un aizsargaizsardzības noņemšanas aminoskābes tiek attīrītas ar apgrieztās -fāzes augstas -izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfiju (RP-HPLC), pēc tam sālītas ar trifluoretiķskābi un sasaldē -žāvē, lai iegūtu galaproduktu. Šis process atvieglo piemaisījumu noņemšanu, uzrāda labu partijas stabilitāti un nodrošina kilogramu{10}apjoma ražošanu, apmierinot{11}}vērienīgās lauksaimniecības un zinātniskās pētniecības vajadzības.
Piecas strukturālās iezīmes -lineārs 22-peptīdu mugurkauls, N-gala receptoru-saistīšanas motīvs, starpposma signāla linkera reģions, C-gala membrānas enkura struktūra un TFA sāls veidošanās šķīdināšanai — veido galvenās šķīdināšanas efektivitātes priekšrocības: Flagelin 22 aktivizēšana ūdenī, laba imunitāte 22 TFA. uzglabāšana un vienkārša sintēze masveida ražošanai. Tas veido molekulāro pamatu tā izmantošanai augu imūnās indukcijā un biokontrolē.
FLS2 atpazīta imūnsistēmas ierosināšanas loģika
Galvenais darbības mehānismsFlagelin 22 TFApamatā ir ļoti specifiska flg22 atpazīšana ar FLS2 receptoru uz augu šūnu membrānas. Arabidopsis thaliana FLS2 ir receptors{4}}līdzīgs kināzei, kas bagāta ar leicīna atkārtojumiem, kas sastāv no ārpusšūnu domēna, transmembrānas domēna un intracelulārā kināzes domēna. Kad flg22 22 aminoskābes saistās ar FLS2 ekstracelulāro domēnu, receptors nekavējoties dimerējas un piesaista citu ko-receptoru BAK1, lai izveidotu aktīvu kompleksu. FLS2-BAK1 kompleksa montāža iezīmē augu imūnsistēmas oficiālo "trauksmi".
Receptora aktivācijas brīdī FLS2 intracelulārais kināzes domēns tiek pakļauts autofosforilēšanai, uzsākot intracelulāro signālu transdukcijas kaskādi. Viens no augšējiem efektoriem ir NADPH oksidāze RBOHD. Pēc aktivācijas RBOHD pārnes elektronus no citoplazmas NADPH uz ārpusšūnu molekulāro skābekli pie plazmas membrānas, radot superoksīda anjonus. Šos superoksīda anjonus superoksīda dismutāze ātri nesamēro līdz ūdeņraža peroksīdam, veidojot reaktīvo skābekļa veidu "pirmo uzliesmojumu". Šis uzliesmojums, kas nosakāms dažu minūšu laikā pēc flg22 apstrādes, ir visātrāk{6}}reaģējošais šūnu notikums auga imūnsistēmā.
Reaktīvo skābekļa sugu (ROS) uzliesmojums izraisa vairākus pakārtotus signālu pārraides ceļus, tostarp mitogēnu -aktivētās proteīnkināzes kaskādi, kalcija jonu pieplūdumu un kalcija-atkarīgo proteīnkināžu (MAPK) aktivāciju. MAPK signalizācijas ceļa aktivizēšana vēl vairāk pastiprina aizsardzības signālus, galu galā novedot pie ar aizsardzību saistītu gēnu transkripcijas pārprogrammēšanas kodolā. Transkriptomiskie dati liecina, ka ārstēšana ar flg22 dažu stundu laikā var izraisīt ekspresijas izmaiņas tūkstošiem gēnu, tostarp gēnos, kas kodē ar patoģenēzi saistītus proteīnus, lignīna sintāzes un fitoaleksīna sintēzes. Šie gēnu produkti veic tiešas antibakteriālas funkcijas vai pastiprina šūnas sienas fizisko barjeru.
Stomatālās aizsargšūnās flg22 iedarbinātais signalizācijas ceļš noved pie ROS un sekundārā slāpekļa oksīda sinerģiskas uzkrāšanās, izraisot kālija jonu izplūdi un osmotiskā spiediena samazināšanos, izraisot stomatāla slēgšanu. Šis "stomatālās imunitātes" efekts fiziski neļauj baktērijām iekļūt lapu iekšpusē caur stomatu, kalpojot kā auga pirmā fiziskā aizsardzības līnija pret lapotnes patogēniem. Kad attīrīts flg22 tiek izmantots eksogēnā veidā, procesam nav nepieciešama patogēnu klātbūtne, ļaujot pētniekiem pētīt imūnsignalizācijas ceļus sterilos apstākļos.
Papildus vietējām aizsardzības reakcijām flg22 var izraisīt arī sistēmisku iegūto rezistenci augos. Kad lapas lokāli sajūt flg22 signālus, neapstrādātas lapas arī tālāk nonāk "modrības stāvoklī", uzrādot spēcīgāku izturību pret turpmākiem patogēnu uzbrukumiem. Lauksaimnieciskajā ražošanā šis atklājums ir radījis jēdzienu "imūnu inducētāji"-, izmantojot tādus stimulatorus kā flg22, lai agrāk ievestu kultūraugus aizsardzības stāvoklī, samazinot ķīmisko pesticīdu izmantošanu.
Molekulārais etalons paraugaugu izpētei
Visnobriedušākā un vislabāk{0}}atbalstītā lietojumprogrammaFlagelin 22 TFAir kā "zelta standarta" agonists augu iedzimtās imunitātes pētījumos. Parauga augā Arabidopsis thaliana ārstēšana ar flg22 ir kļuvusi par standartizētu atsauci, lai pētītu modeļa -izraisītu imunitāti. Pētnieki parasti novērtē imūnreakciju stiprumu augu audos, mērot reaktīvo skābekļa sugu uzliesmojumus, MAPK fosforilācijas līmeni vai aizsardzības gēnu ekspresijas līmeņus. Šis “patogēnu {{5}brīvs” aktivizācijas režīms novērš eksperimentālus traucējumus no pašām baktērijām, un to plaši izmanto, lai noskaidrotu imūno signālu ceļu ģenētisko struktūru.
Lietišķajos pētījumos par kultūraugu imunitātes uzlabošanu flg22 ir arī spēcīgs skrīninga rīks rezistences veiktspējas novērtēšanai. Salīdzinot reaktīvo skābekļa sugu uzliesmojumu intensitāti pēc apstrādes ar flg22 dažādās augu šķirnēs vai genotipos, selekcionāri var ātri pārbaudīt šķirnes ar spēcīgāku imunitāti. 2025. gada pētījumā, kurā tika izmantota apstrāde ar flg22, lai pārbaudītu sāls-tolerantās cukurbiešu līnijas, atklājās, ka eksogēna flg22 pirmapstrāde aktivizēja prolīna biosintēzes ceļu cukurbiešu lapās. Prolīna uzkrāšanās palīdz uzturēt šūnu osmotiskā spiediena līdzsvaru un novērst brīvos radikāļus, tādējādi ievērojami samazinot sāls stresa inhibējošo ietekmi uz augu augšanu. Šis atklājums paplašina flg22 pielietojumu no vienkārša "aizsardzības induktora" uz jaunu dimensiju: "aizsardzības līdzekli pret abiotisko stresu".
Starpdisciplīnu pētījumos par slāpekļa uzturu un imunitāti flg22 kalpo arī kā standarta atsauce aizsardzības aktivizēšanai. 2026. gadā žurnālā Plant Cell Reports publicētajā pētījumā konstatēts, ka zemā slāpekļa stresa apstākļos flg22{5}}izraisīti reaktīvo skābekļa sugu uzliesmojumi un uz jasmonskābi reaģējošo gēnu ekspresija gurķu lapās tika ievērojami nomākta. Kad tika papildināts eksogēnais flg22, aizsardzības reakcija zema slāpekļa apstākļos tika ievērojami uzlabota, savukārt kopējais augšanas stāvoklis un slāpekļa izmantošanas efektivitāte tika uzlabota. Tas norāda, ka flg22 var daļēji kompensēt imūndeficītus, ko izraisa barības vielu stress, un tam ir daudzsološi pielietojumi ilgtspējīgā lauksaimniecībā, kas samazina mēslojuma ievadi.
Detalizētā molekulāro mijiedarbību identificēšanā flg22 ir arī neaizstājams konkurences mērķis. Atrisinot FLS2-flg22 kompleksa trīsdimensiju konfigurāciju, izmantojot strukturālās bioloģijas metodes, pētnieki ne tikai identificēja galvenos aminoskābju atlikumus, kas atpazīst flg22, bet arī atklāja BAK1 kā ko{16}}receptora molekulāro mehānismu. Revolucionārā 2025. gada pētījumā tika izmantota fluora-19 NMR spektroskopija, lai izsekotu flg22 un FLS2 saistīšanās kinētikai dažādās temperatūrās, atklājot, ka FLS2 atpazīšanas kabatai piemīt konformācijas elastība, ļaujot receptoram saglabāt jutību pret flg22 plašā temperatūras diapazonā. Šie fundamentālie atklājumi nodrošina molekulāros mērķus kultūraugu slimību rezistences audzēšanai un piedāvā racionālus projektēšanas principus plašāka spektra sintētisko imūninduktoru izstrādei.
Flagelin 22 TFAir izmantots arī, lai pētītu "imūnās atmiņas" fenomenu. Arabidopsis, kad augus iepriekš -stimulēja ar zemu flg22 koncentrāciju un pēc tam vairākas dienas vēlāk sekundāri-aizliedza ar augstu flg22 koncentrāciju vai patogēniem, auga aizsardzības reakcija bija ātrāka un intensīvāka nekā neapstrādātajai kontroles grupai. Šī parādība ir pazīstama kā "aizsardzības sensibilizācija". Izmantojot šo modeli, pētnieki atklāja vairākus hromatīnu{7}}modificējošus faktorus, kas regulē imūno atmiņu, sniedzot molekulāras norādes, lai saprastu, kā augi "atceras" pagātnes draudus.
Imūnsistēmas palīglīdzekļu un dzīvnieku veselības starpdisciplināri pielietojumi
Rezultāti parādīja, ka flg22 perorāla lietošana ievērojami palielināja sekrēcijas imūnglobulīna A (sIgA) līmeni tukšās zarnas gļotādā. sIgA ir galvenā gļotādas imūnsistēmas efektormolekula, kas spēj neitralizēt patogēnus un novērst to saķeri ar zarnu epitēlija šūnām. Salmonellas provokācijas eksperimentos broileriem, kas iepriekš apstrādāti ar flg22, tika novērots ievērojami uzlabots izdzīvošanas rādītājs, ātrāka svara atjaunošanās un ievērojami samazināta salmonellas slodze izkārnījumos. Šis rezultāts ne tikai apstiprina flg22 imūnsistēmu{5}}aktivizējošo iedarbību mājputniem, bet arī atklāj ērta perorālas ievadīšanas veida iespējamību, kam ir būtiska praktiska ietekme uz liela mēroga{7}}lauksaimniecību.
Dzīvnieku barošanas līmenī broileriem, kas apstrādāti ar flg22, bija labāki barības konversijas koeficienti un ikdienas svara pieaugums. Seruma urīnvielas slāpekļa līmenis 20-dienu veciem broileriem bija ievērojami samazināts, savukārt kopējais olbaltumvielu un albumīna līmenis palielinājās, norādot, ka flg22 var uzlabot olbaltumvielu metabolisma izmantošanu. flg22 arī modulēja zarnu mikrobiotas sastāvu, palielinot Firmicutes un Bacteroidetes attiecību, kas pozitīvi korelē ar uzlabotu barības efektivitāti. Šie atklājumi liecina, ka flg22 ir ne tikai imūnsistēmas aktivators, bet arī potenciāla funkcionāla barības piedeva, lai uzlabotu vispārējo dzīvnieku veselību un ražošanas veiktspēju.
PiemērošanaFlagelin 22 TFAievērības cienīgs ir arī veterinārajās vakcīnās. Tā kā flg22 pats par sevi ir ar patogēnu -saistīts molekulārais modelis, tas var tieši aktivizēt modeļa atpazīšanas receptorus dažādās saimniekšūnās. Vakcīnas preparātos flg22 var darboties kā "bīstamības signāls", lai uzlabotu antigēnu imunogenitāti. Pētnieki sajauca inaktivētu salmonellu ar flg22, lai izveidotu inaktivētu vakcīnu, un atklāja, ka, salīdzinot ar inaktivētu baktēriju lietošanu atsevišķi, vakcīnu grupai ar pievienotu flg22 bija augstāki seruma -specifisko antivielu titri pēc imunizācijas un aptuveni par 30% paaugstināta aizsardzība pēc inficēšanās. Šis rezultāts norāda, ka flg22 var kalpot kā jaunam vakcīnas adjuvantam, kas ir īpaši piemērots intensīvai mājputnu un citu ekonomiski nozīmīgu dzīvnieku audzēšanai.
Visbeidzot, pārtikas nekaitīguma un mikrobioloģiskās testēšanas jomā flg22 ir paplašinājies no tradicionālās augu imunoloģijas izpētes līdz dzīvnieku un cilvēku zarnu veselības pētniecības platformām. Kop-flg22 kultivēšana ar cilvēka zarnu organoīdiem ļauj novērtēt baktēriju produktu ietekmi uz gļotādas barjeras funkciju. Tā kā FLS2 receptors ir specifisks augiem{6} un tam trūkst homologu zīdītāju šūnās, flg22 tiešā stimulējošā iedarbība uz dzīvnieku šūnām ir ierobežota. Tas izskaidro, kāpēc broileru eksperimentos novērotais flg22 efekts galvenokārt ir vērsts uz epitēlija barjeras un imūnšūnu netiešo regulēšanu, nevis tiešu FLS2-līdzīgo signalizācijas ceļu aktivizēšanu. Dzīvnieku imunitātes regulēšana ar flg22, iespējams, ir atkarīga no tā netiešās mijiedarbības ar zarnu mikrobiotu vai antigēnu prezentējošām šūnām; šis mehānisms prasa turpmāku skaidrojumu.
Secinājums
Flagelin 22 TFA ar savu unikālo lineāro 22-peptīdu konservēto mugurkaulu izveido galveno mehānismu FLS2/BAK1 receptoru aktivācijai, PTI imūnsignalizācijas kaskādei un daudzlīmeņu aizsardzības reakcijai. Tas nodrošina plaša spektra slimību izturību pret kultūrām, augļu un dārzeņu konservēšanu un pielietojumu zinātniskos pētījumos, padarot to par etalonu augu imūno induktoriem. Molekulārās struktūras līmenī N-gala receptoru saistīšanās motīvs, starpposma signāla linkera reģions, C-gala membrānas enkurošanas struktūra un TFA sāļu veidošanās šķīdināšana veido strukturālo pamatu tā augstajai aktivitātei, augstajai stabilitātei un labai šķīdībai ūdenī.
Xi'an Faithful BioTech Co., Ltd. sirsnīgi aicina nozares profesionāļus uzzināt par mūsu izciloFlagelin 22 TFAražošanas iespējas un visaptveroši B2B risinājumi. Mūsu farmaceitiskās kvalitātes produkti ir augstas kvalitātes, par konkurētspējīgām cenām, un tie tiek piedāvāti ar uzticamu piegādi visā pasaulē, izmantojot labi izveidoto izplatīšanas tīklu. Lūdzu, sazinieties ar mūsu komandu (allen@faithfulbio.com), lai pieprasītu paraugus un apspriestu pielāgotus formulēšanas risinājumus, kas pielāgoti jūsu īpašajām vajadzībām. Xi'an Faithful BioTech ir apņēmusies nodrošināt izcilību, stingru atbilstību attiecīgajiem noteikumiem un profesionālu klientu atbalstu, cenšoties sniegt jums izcilu pieredzi.
Atsauces
- BenchChem. (2026). Flagellin 22 (flg22) TFA sāls tehnisko datu lapa.
- Bojun Lu, et al. (2016). Aizsardzības reakcijas Saccharina japonica (Phaeophyta) sieviešu gametofītos, ko izraisa flg22 atvasinātie peptīdi. Journal of Applied Phycology, 28(3), 1723-1732.
- Chai, Y. un Jin, H. (2025). FLS2 / BAK1 receptoru kompleksa aktivizēšana un PTI signalizācija augu imunitātē. Augu bioloģijas gada pārskats, 76, 589-615.
- InvivoChem. (2025). Flagelin 22 TFA (V77011) produkta rokasgrāmata.
- MedChemExpress. (2025). Flagelin 22 (TFA) (HY-P1568A-5mg) bioaktivitātes protokols.
- SB-PEPTĪDS. (2026). Flagellin 22 (flg22) specifikāciju lapa.
- Zipfel, C., et al. (2004). Baktēriju izsaucējs flagellīns aktivizē Arabidopsis FLS2 receptoru kināzi. Nature, 428(6984), 764-767.