Flagelin 22 TFA(CAS 304642-91-9), amelynek molekulaképlete C93H16₂N3₂O34 és molekulatömege 2272,48, tiszta állapotában fehér por. Ez a bakteriális flagellin N--terminálisán található erősen konzervált 22-aminosavból álló fragmens trifluor-acetát sója, amely egy tipikus patogénnel-asszociált molekulamintázathoz tartozik. Aminosav sorrendje a Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg-Ile-Asn{{19} }Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly-Leu-Gln-Ile-Ala. A növényi immunaktiváció benchmark indukálójaként a Flagelin 22 TFA kiváltja a növényi PTI immunválaszt az FLS2/BAK1 receptor komplex specifikus aktiválásával. Előnyei az erős immunaktiválás, a nagy stabilitás és a környezeti maradványok hiánya, és széles körben használják növénypatológiában, nemesítésben és új biológiai peszticidek kutatásában és fejlesztésében.
A flagellin legkisebb aktív töredéke
Flagelin 22 TFAegy szintetikusan előállított lineáris 22-aminosavból álló peptid, amely a bakteriális flagellin legkonzerváltabb N-terminális régiójában található. Hiányzik belőle a másodlagos/tercier hajtogatás, és rugalmas lineáris lánckonformációt mutat, ami lehetővé teszi a növényi sejtmembrán receptorok általi pontos felismerést és az immunjelek aktiválását.
Elsődleges szekvenciája világosan meghatározott funkcionális régiókkal rendelkezik: az N-terminális Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg régió a receptor magkötő régiója, amely poláris és bázikus aminosavakban gazdag, a leuccinális régiót közvetlenül megismételheti a sejtközi FLS2 receptor, immunaktiváló aktivitásának meghatározása; a középső Ile-Asn-Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly régió a jelátviteli csomópont régiója, amely egy aszpartátban gazdag receptor komplexumot tartalmaz, amely aszpartátban gazdag konformációt és elindítja az intracelluláris jelátvitelt; a C-terminális Leu-Gln-Ile-Ala régió a stabil rögzítő régió, ahol a hidrofób aminosavak fokozzák a peptid adhézióját a sejtmembránhoz, meghosszabbítva a hatás időtartamát.
A fizikai-kémiai tulajdonságok és a sóképző tulajdonságok nagymértékben kompatibilisek az alkalmazási követelményekkel: A TFA-só forma jelentősen javítja a vízoldhatóságot, sokkal jobb, mint a szabad peptidek, így alkalmas különféle kijuttatási módszerekre, például levélpermetezésre és gyökéröntözésre; olvadáspont > 220 fok, szobahőmérsékleten, zárt, fénytől védett környezetben 24 hónapig tárolható, és -20 fokos újracsomagolás után 3 évig stabil marad; ellenáll a savaknak, lúgoknak és a közönséges peszticideknek, kiváló terepi stabilitást mutat; a hatóanyag tisztasága elérheti a 98%-ot is, az egyes szennyeződések < 0,5%, a nedvesség pedig < 0,2%, megfelel a peptidkészítményekre vonatkozó gyógyszerkönyvi szabványoknak.
A természetes flagellin fehérjéhez képest (körülbelül 50 kDa) a kis molekula, lineáris, 22 peptidből álló szerkezeteFlagelin 22 TFAhárom fő előnye van: nincs immunogenitás, és a növények nem távolítják el idegen fehérjeként; ellenáll a proteáz lebomlásának, felezési ideje 7–14 nap a levelekben vagy a talajban; és egyszerű szintézis, a szilárd-fázisú peptidszintézisben akár 70%-os összhozammal és folyamatosan 98% feletti tisztasággal, így alkalmas nagy-ipari termelésre.
A szilárd-fázisú szintézis eljárás Fmoc-védelmi stratégiát alkalmaz: Rink amid gyantát használva hordozóként, az Fmoc-védett aminosavak egymás után kapcsolódnak a C-terminálistól az N-terminálishoz. A hasítás és a védőcsoport eltávolítása után az aminosavakat fordított -fázisú, nagy{6}} folyadékkromatográfiával (RP-}HPLC) tisztítják, majd trifluor-ecetsavval sózzák, és fagyasztva -szárítják a végterméket. Ez a folyamat megkönnyíti a szennyeződések eltávolítását, jó tételstabilitást mutat, és kilogramm{10}}léptékű termelést tesz lehetővé, kielégítve a mezőgazdaság és a tudományos kutatás nagyszabású{11}}igényét.
Öt szerkezeti jellemző -a lineáris 22-peptid gerinc, egy N-terminális receptor-kötő motívum, egy közbenső szignál linker régió, egy C-terminális membrán horgonyzó szerkezet és TFA-sóképződés a szolubilizációhoz – a szolubilizációt biztosító fő előnyei: a flagelin 22 jó immunitás, vízben jó aktiválhatóság tárolás és egyszerű szintézis tömeggyártáshoz. Ez lefekteti a molekuláris alapot a növényi immunindukcióban és a biokontrollban való alkalmazásához.
FLS2 által felismert immuniniciációs logika
A fő hatásmechanizmusFlagelin 22 TFAAz flg22 igen specifikus felismerésén alapul a növényi sejtmembrán FLS2 receptora által. Az Arabidopsis thaliana FLS2 egy receptorszerű kináz, amely leucin ismétlődésekben gazdag, és egy extracelluláris doménből, egy transzmembrán doménből és egy intracelluláris kináz doménből áll. Amikor az flg22 22 aminosava az FLS2 extracelluláris doménjéhez kötődik, a receptor azonnal dimerizálódik, és egy másik ko-receptort, a BAK1-et toboroz, hogy aktív komplexet képezzen. Az FLS2-BAK1 komplex összeállítása a növényi immunrendszer hivatalos "riasztását" jelzi.
A receptor aktiválásának pillanatában az FLS2 intracelluláris kináz doménje autofoszforiláción megy keresztül, elindítva az intracelluláris jelátvitel kaszkádját. Az egyik upstream effektor a NADPH-oxidáz RBOHD. Aktiváláskor az RBOHD elektronokat ad át a citoplazmatikus NADPH-ból a plazmamembránon lévő extracelluláris molekuláris oxigénhez, szuperoxid anionokat generálva. Ezeket a szuperoxid-anionokat a szuperoxid-diszmutáz gyorsan aránytalanítja hidrogén-peroxiddá, létrehozva a reaktív oxigénfajták "első robbanását". Ez az flg22-kezelés után perceken belül észlelhető kitörés a növény immunrendszerében a leggyorsabban{6}}válaszolt sejtes esemény.
A reaktív oxigénfajták (ROS) kitörése több downstream jelátviteli útvonalat indít el, beleértve a mitogén-aktivált proteinkináz kaszkádot, a kalciumionok beáramlását és a kalcium-dependens protein kinázok (MAPK) aktiválását. A MAPK jelátviteli útvonal aktiválása tovább erősíti a védekező jeleket, ami végső soron a védekezéssel kapcsolatos gének transzkripciós átprogramozásához vezet a sejtmagban. A transzkriptomikai adatok azt mutatják, hogy az flg22-kezelés több ezer génben képes órákon belül expressziós változásokat indukálni, beleértve a patogenezishez kapcsolódó fehérjéket, ligninszintázokat és fitoalexin szintázokat kódoló géneket. Ezek a géntermékek közvetlen antibakteriális funkciókat látnak el, vagy megerősítik a sejtfal fizikai gátját.
A sztómavédő sejtekben az flg22 által kiváltott jelátviteli útvonal a ROS és a másodlagos hírvivő nitrogén-monoxid szinergikus felhalmozódásához vezet, káliumion-kiáramlást és az ozmotikus nyomás csökkenését okozva, ami a sztóma záródását idézi elő. Ez a "sztomatális immunitás" hatás fizikailag megakadályozza a baktériumok behatolását a levél belsejébe a sztómákon keresztül, ami a növény első fizikai védelmi vonalaként szolgál a levélkórokozók ellen. Ha a tisztított flg22-t exogén módon alkalmazzák, az eljáráshoz nincs szükség kórokozók jelenlétére, így a kutatók steril körülmények között tanulmányozhatják az immunjelátviteli útvonalakat.
A helyi védekezési válaszok mellett az flg22 szisztémás szerzett rezisztenciát is indukálhat a növényekben. Amikor a levelek lokálisan érzékelik az flg22 jeleket, a távolabbi kezeletlen levelek is "éber állapotba" kerülnek, és erősebb ellenállást mutatnak a későbbi kórokozók támadásaival szemben. A mezőgazdasági termelésben ez a felfedezés hozta létre az "immuninduktorok"-koncepcióját, amelyek olyan kiváltókat használnak, mint az flg22, hogy korábban védekező állapotba hozzák a növényeket, csökkentve ezzel a vegyi peszticidek használatát.
Molekuláris benchmark a modellnövény-kutatáshoz
A legkiforrottabb és leginkább{0}}támogatott alkalmazásaFlagelin 22 TFAaz "arany standard" agonista a növényi veleszületett immunitás kutatásában. Az Arabidopsis thaliana modellnövényben az flg22-kezelés szabványos referenciává vált a modell által kiváltott immunitás tanulmányozásában. A kutatók jellemzően a növényi szövetekben fellépő immunválasz erősségét a reaktív oxigénfajták kitörésének, a MAPK foszforilációs szintjének vagy a védekező gének expressziós szintjének mérésével értékelik. Ez a „kórokozó--mentes” aktiválási mód kiküszöböli maguktól a baktériumoktól a kísérleti interferenciát, és széles körben használják az immunjelátviteli útvonalak genetikai szerkezetének tisztázására.
A növények immunitásának javításával kapcsolatos alkalmazott kutatások során az flg22 hatékony szűrőeszköz a rezisztencia-teljesítmény értékelésére is. Ha összehasonlítjuk a reaktív oxigénfajták kitörésének intenzitását az flg22 kezelés után különböző növényfajtákban vagy genotípusokban, a nemesítők gyorsan kiszűrhetik az erősebb immunitással rendelkező fajtákat. Egy 2025-ös, flg22 kezelést alkalmazó tanulmány a sót{6}}toleráns cukorrépa-vonalak szűrésére azt találta, hogy az exogén flg22 előkezelés aktiválta a prolin bioszintézis útvonalát a cukorrépa leveleiben. A prolin felhalmozódása segít fenntartani a sejtek ozmotikus nyomásának egyensúlyát és megköti a szabad gyököket, ezáltal jelentősen csökkenti a sóstressz gátló hatását a növények növekedésére. Ez a felfedezés kiterjeszti az flg22 alkalmazását egy egyszerű "védelmi indukálóról" egy új dimenzióra: egy "védőanyag az abiotikus stressz ellen".
A nitrogéntáplálkozás és immunitás tudományágak közötti-tanulmányaiban az flg22 szabványos referenciaként is szolgál a védekezés aktiválásához. A Plant Cell Reportsban 2026-ban közzétett tanulmány kimutatta, hogy alacsony nitrogénstressz mellett az flg22{5}}indukált reaktív oxigénfajok felrobbanása és a jázmonsavra reagáló gének expressziója az uborkalevelekben jelentősen elnyomott. Az exogén flg22 kiegészítésével a védekezési válasz alacsony nitrogén körülmények között jelentősen javult, miközben a növények általános növekedési állapota és nitrogénfelhasználási hatékonysága javult. Ez azt jelzi, hogy az flg22 részben képes kompenzálni a tápanyag-stressz okozta immunhiányokat, és ígéretes alkalmazásai vannak a fenntartható mezőgazdaságban, amely csökkenti a műtrágyabevitelt.
A molekuláris kölcsönhatások részletes azonosításában az flg22 szintén nélkülözhetetlen kompetitív célpont. Az FLS2-flg22 komplex háromdimenziós konfigurációjának szerkezetbiológiai technikák segítségével történő feloldásával a kutatók nemcsak az flg22-t felismerő kulcsfontosságú aminosavakat azonosították, hanem a BAK1, mint ko{16}}receptor molekuláris mechanizmusát is. Egy úttörő, 2025-ös tanulmány fluor-19 NMR spektroszkópiával követte nyomon az flg22 és az FLS2 kötődési kinetikáját különböző hőmérsékleteken, és felfedezte, hogy az FLS2 felismerő zsebe konformációs rugalmassággal rendelkezik, ami lehetővé teszi a receptor számára, hogy széles hőmérsékleti tartományban fenntartsa az flg22 érzékenységét. Ezek az alapvető eredmények molekuláris célpontokat adnak a növénybetegségekkel szembeni rezisztencia nemesítéséhez, és racionális tervezési elveket kínálnak a szélesebb spektrumú szintetikus immuninduktorok tervezéséhez.
Flagelin 22 TFAaz "immun memória" jelenségének tanulmányozására is használták. Az Arabidopsis-ban, amikor a növényeket elő-stimulálták alacsony koncentrációjú flg22-vel, majd néhány nappal később másodlagosan-megfertőzték magas koncentrációjú flg22-vel vagy kórokozókkal, a növény védekező válasza gyorsabb és intenzívebb volt, mint a kezeletlen kontrollcsoporté. Ezt a jelenséget „védelmi szenzibilizációnak” nevezik. Ezzel a modellel a kutatók számos kromatint{7}}módosító tényezőt fedeztek fel, amelyek szabályozzák az immunmemóriát, molekuláris támpontokat adva annak megértéséhez, hogy a növények hogyan „emlékeznek” a múltbeli fenyegetésekre.
Az immunadjuvánsok és az állategészségügy kereszt-diszciplináris alkalmazásai
Az eredmények azt mutatták, hogy az flg22 orális adagolása szignifikánsan növelte a szekréciós immunglobulin A (sIgA) szintjét a jejunális nyálkahártyában. Az sIgA a nyálkahártya immunrendszerének egyik fő effektormolekulája, amely képes semlegesíteni a kórokozókat és megakadályozni a bélhámsejtekhez való tapadását. A Salmonella-fertőzéssel végzett kísérletekben az flg22-vel előkezelt brojlerek jelentősen megnövekedett túlélési arányt, gyorsabb testsúly-visszanyerést és jelentősen csökkent szalmonella-terhelést mutattak a székletben. Ez az eredmény nemcsak megerősíti az flg22 immunrendszert aktiváló hatását baromfiban, hanem feltárja a kényelmes orális beadási mód megvalósíthatóságát is, aminek jelentős gyakorlati következményei vannak a nagy{7}} gazdálkodásban.
A takarmányozás szintjén az flg22-vel kezelt brojlerek jobb takarmányértékesítési arányt és napi súlygyarapodást mutattak. A 20-napos brojlercsirkék szérum karbamid-nitrogénszintje jelentősen csökkent, míg a teljes fehérje- és albuminszint emelkedett, ami azt jelzi, hogy az flg22 javíthatja a fehérje metabolikus hasznosulását. Az flg22 a bél mikrobiota összetételét is modulálta, növelve a Firmicutes és a Bacteroidetes arányát, ami pozitívan korrelált a takarmányozási hatékonyság javulásával. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az flg22 nemcsak immunaktivátor, hanem potenciális funkcionális takarmány-adalékanyag is az általános állategészségügyi és termelési teljesítmény javítására.
Az alkalmazásaFlagelin 22 TFAaz állatgyógyászati vakcinákban is figyelemre méltó. Mivel az flg22 maga is egy kórokozóhoz{2}}kapcsolódó molekuláris mintázat, közvetlenül képes aktiválni a mintázatfelismerő receptorokat különböző gazdasejtekben. A vakcinakészítményekben az flg22 „veszélyjelzésként” működhet, hogy fokozza az antigének immunogenitását. A kutatók az inaktivált Salmonellát flg22-vel összekeverve inaktivált vakcinát hoztak létre, és azt találták, hogy az inaktivált baktériumok önmagában történő használatához képest a hozzáadott flg22 vakcinacsoport magasabb szérum--specifikus antitest-titerekkel rendelkezett az immunizálás után, és körülbelül 30%-kal nőtt a védettség a fertőzés után. Ez az eredmény azt jelzi, hogy az flg22 potenciálisan új vakcina adjuvánsként szolgálhat, különösen alkalmas baromfi és más gazdaságilag fontos állatok intenzív tenyésztésére.
Végül az élelmiszerbiztonság és a mikrobiológiai vizsgálatok területén az flg22 a hagyományos növényi immunológiai kutatástól az állati és emberi bélegészségügyi kutatási platformokig terjedt. Az flg22 humán bél organoidokkal való együttes tenyésztése lehetővé teszi a bakteriális termékek nyálkahártya gát funkciójára gyakorolt hatásának felmérését. Mivel az FLS2 receptor növény-specifikus, és nem tartalmaz homológokat az emlőssejtekben, az flg22 állati sejtekre gyakorolt közvetlen stimuláló hatása korlátozott. Ez megmagyarázza, hogy a brojlerkísérletek során megfigyelt flg22-effektus elsősorban a hámgát és az immunsejtek közvetett szabályozására összpontosít, nem pedig az FLS2-szerű jelátviteli útvonalak közvetlen aktiválására. Az állatok immunitásának szabályozása az flg22-vel valószínűleg a bélmikrobiótával vagy az antigénprezentáló sejtekkel való közvetett kölcsönhatásokon múlik; ez a mechanizmus további tisztázást igényel.
Következtetés
A Flagelin 22 TFA egyedülálló, lineáris, 22{4}}peptidből konzervált vázával létrehozza az FLS2/BAK1 receptor aktiválásának, a PTI-immun jelátviteli kaszkádnak és a több-szintű védekezési válasznak az alapmechanizmusát. Ez széles spektrumú betegségekkel szembeni ellenálló képességet tesz lehetővé a növényekben, a gyümölcs- és zöldségtartósításban, valamint a tudományos kutatásban való alkalmazást, így a növényi immunrendszert indukáló szerek viszonyítási alapjává válik. Molekuláris szerkezeti szinten az N-terminális receptorkötő motívum, a közbenső szignál linker régió, a C-terminális membrán horgonyzó szerkezet és a TFA-sóképződés szolubilizációja rakja le a szerkezeti alapot nagy aktivitásához, nagy stabilitásához és jó vízoldhatóságához.
A Xi'an Faithful BioTech Co., Ltd. tisztelettel meghívja az iparági szakembereket, hogy ismerkedjenek meg kivételes szolgáltatásainkkalFlagelin 22 TFAtermelési képességek és átfogó B2B megoldások. Gyógyszerészeti-minőségű termékeink kiváló minőségűek, versenyképes árúak, és megbízható globális kiszállítással kínáljuk-a jól kiépített értékesítési hálózaton keresztül. Kérjük, lépjen kapcsolatba csapatunkkal (allen@faithfulbio.com). A Xi'an Faithful BioTech elkötelezett a kiválóság, a vonatkozó előírások szigorú betartása és a professzionális ügyfélszolgálat mellett, hogy kivételes élményt nyújtson Önnek.
Hivatkozások
- BenchChem. (2026). Flagellin 22 (flg22) TFA só műszaki adatlap.
- Bojun Lu és mtsai. (2016). Védelmi válaszok a Saccharina japonica (Phaeophyta) női gametofitáiban, amelyeket flg22-eredetű peptidek indukáltak. Journal of Applied Phycology, 28(3), 1723-1732.
- Chai, Y. és Jin, H. (2025). FLS2/BAK1 receptor komplex aktiválása és PTI jelátvitel a növényi immunitásban. Annual Review of Plant Biology, 76, 589-615.
- InvivoChem. (2025). Flagelin 22 TFA (V77011) termék kézikönyv.
- MedChemExpress. (2025). Flagelin 22 (TFA) (HY-P1568A-5 mg) bioaktivitási protokoll.
- SB-PEPTID. (2026). Flagellin 22 (flg22) specifikációs lap.
- Zipfel, C. és mtsai. (2004). A bakteriális kiváltó flagellin aktiválja az Arabidopsis FLS2 receptor kinázt. Nature, 428(6984), 764-767.