Da li je Flagelin 22 TFA flagelin bioaktivni peptid za imunitet biljaka?
Ostavi poruku
Flagelin 22 TFA(CAS 304642-91-9), sa molekulskom formulom C₉₃H₁₆₂N₃₂O₃₄ i molekulskom težinom od 2272,48, je bijeli prah u svom čistom stanju. To je trifluoroacetatna so visoko konzerviranog fragmenta od 22-amino kiseline na N-kraju bakterijskog flagelina, koji pripada tipičnom molekularnom uzorku-povezanom sa patogenom. Njegova sekvenca aminokiselina je Gln{{10}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 imunološke aktivacije biljaka, Flagelin 22 TFA pokreće imunološki odgovor biljnih PTI specifičnim aktiviranjem kompleksa receptora FLS2/BAK1. Ima prednosti snažne imunološke aktivacije, visoke stabilnosti i bez ostataka iz okoliša, te se široko koristi u patologiji biljaka, oplemenjivanju i istraživanju i razvoju novih bioloških pesticida.
Najmanji aktivni fragment flagelina
Flagelin 22 TFAje sintetički proizveden linearni 22-aminokiselinski peptid, koji se nalazi u najkonzerviranijem N-terminalnom području bakterijskog flagelina. Nedostaje mu sekundarno/tercijarno savijanje i pokazuje fleksibilnu linearnu konformaciju lanca, omogućavajući precizno prepoznavanje od strane receptora membrane biljnih ćelija i aktivaciju imunoloških signala.
Njegova primarna sekvenca ima jasno definisane funkcionalne regije: N-terminalni Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg regija je regija vezana za jezgro receptora, bogata polarnim i može direktno u ekstracelularne aminokiseline formirati intercelularne aminokiseline. leucinom-ponovljeni region receptora FLS2, koji određuje njegovu aktivnost imunološke aktivacije; srednji Ile-Asn-Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly regija je regija spoja za transdukciju signala, koja sadrži aspartatne promjene u 9 aspartatu{ moto{1} receptorski kompleks i pokreće intracelularnu signalizaciju; C-terminalna Leu-Gln-Ile-Ala regija je stabilna regija sidrenja, gdje hidrofobne aminokiseline poboljšavaju adheziju peptida na ćelijsku membranu, produžavajući trajanje djelovanja.
Fizičko-hemijska svojstva i karakteristike{0}}formiranja soli su veoma kompatibilne sa zahtjevima primjene: TFA solni oblik značajno poboljšava rastvorljivost u vodi, daleko superiorniji od slobodnih peptida, što ga čini pogodnim za različite metode primjene kao što su folijarno prskanje i navodnjavanje korijena; tačka topljenja > 220 stepeni, može se čuvati na sobnoj temperaturi u zatvorenom,-zaštićenom okruženju 24 meseca, i ostaje stabilan 3 godine nakon ponovnog pakovanja na -20 stepeni; otporan je na kiseline, lužine i uobičajene pesticide, pokazujući odličnu stabilnost na terenu; čistoća aktivnog farmaceutskog sastojka može doseći preko 98%, sa pojedinačnim nečistoćama < 0,5% i vlagom < 0,2%, zadovoljavajući standarde farmakopeje za peptidne preparate.
U poređenju sa prirodnim proteinom flagelina (otprilike 50kDa), mala-molekularna linearna 22-peptidna strukturaFlagelin 22 TFAima tri glavne prednosti: nema imunogenost i biljke ga neće očistiti kao strani protein; otpornost na razgradnju proteaze, sa poluživotom od 7-14 dana u listovima ili zemljištu; i jednostavnu sintezu, sa ukupnim prinosom do 70% u sintezi peptida u čvrstoj-fazi i čistoćom konstantno iznad 98%, što ga čini pogodnim za industrijsku proizvodnju-velikih razmjera.
Proces sinteze u čvrstoj{0}}fazi koristi strategiju zaštite Fmoc: korištenjem Rink amidne smole kao nosača, Fmoc-zaštićene aminokiseline se sekvencijalno spajaju od C-terminusa do N-kraja. Nakon cijepanja i uklanjanja zaštite, aminokiseline se pročišćavaju tečnom hromatografijom visoke-fazne -obrnute faze (RP-HPLC), zatim se soli sa trifluorosirćetnom kiselinom i suše zamrzavanjem-da se dobije konačni proizvod. Ovaj proces olakšava uklanjanje nečistoća, pokazuje dobru stabilnost serije i omogućava proizvodnju{10}}kilogramskih razmjera, zadovoljavajući-potrebe velikih razmjera poljoprivrede i naučnih istraživanja.
Pet strukturnih karakteristika-linearne 22-peptidne kičme, N-terminalnog receptora-motiv vezivanja, srednjeg signalnog linkera, C-terminalne strukture za sidrenje membrane i formiranje TFA soli za solubilizaciju - čine prednosti visoke efikasnosti vodenog jezgra u TFA-u: dobra otpornost na imuno djelovanje 2 TFA rastvorljivost, stabilno skladištenje i laka sinteza za masovnu proizvodnju. Ovo postavlja molekularnu osnovu za njegovu primjenu u imunološkoj indukciji i biokontroli biljaka.
Logika imunološke inicijacije koju prepoznaje FLS2
Osnovni mehanizam djelovanjaFlagelin 22 TFAzasniva se na visoko specifičnom prepoznavanju flg22 od strane FLS2 receptora na membrani biljne ćelije. Arabidopsis thaliana FLS2 je kinaza poput receptora- bogata leucinskim ponavljanjima, sastavljena od ekstracelularnog domena, transmembranskog domena i intracelularnog domena kinaze. Kada se 22 aminokiseline flg22 vežu za ekstracelularni domen FLS2, receptor odmah dimerira i regrutuje drugi ko{9}}receptor, BAK1, da formira aktivni kompleks. Montaža kompleksa FLS2-BAK1 označava zvanični "alarm" imunološkog sistema biljaka.
U trenutku aktivacije receptora, intracelularni kinazni domen FLS2 prolazi kroz autofosforilaciju, pokrećući kaskadu intracelularne transdukcije signala. Jedan od upstream efektora je NADPH oksidaza RBOHD. Nakon aktivacije, RBOHD prenosi elektrone iz citoplazmatskog NADPH u ekstracelularni molekularni kisik na plazma membrani, stvarajući superoksidne anjone. Ovi superoksidni anioni su brzo disproporcionalni superoksid dismutazom u vodikov peroksid, formirajući "prvi nalet" reaktivnih vrsta kiseonika. Ovaj rafal, koji se može otkriti u roku od nekoliko minuta nakon tretmana flg22, predstavlja najbrži-ćelijski događaj koji reaguje u imunološkom sistemu biljke.
Eksplozija reaktivnih vrsta kiseonika (ROS) pokreće više nizvodnih signalnih puteva, uključujući kaskadu protein kinaze aktivirane mitogenom-, priliv jona kalcijuma i aktivaciju kalcijum{1}}zavisnih protein kinaza (MAPK). Aktivacija MAPK signalnog puta dodatno pojačava odbrambene signale, što na kraju dovodi do transkripcionog reprogramiranja gena povezanih sa odbrambenim-odbranom unutar jezgra. Transkriptomski podaci pokazuju da tretman flg22 može inducirati promjene ekspresije u hiljadama gena u roku od nekoliko sati, uključujući gene koji kodiraju proteine povezane s patogenezom-, lignin sintaze i fitoaleksin sintaze. Ovi genski proizvodi vrše direktne antibakterijske funkcije ili jačaju fizičku barijeru ćelijskog zida.
U stanicama čuvara stomata, signalni put izazvan flg22 dovodi do sinergističke akumulacije ROS-a i sekundarnog glasnika dušikovog oksida, pokrećući efluks kalijevih jona i smanjenje osmotskog tlaka, što dovodi do zatvaranja stomata. Ovaj efekat "stomatalnog imuniteta" fizički sprečava bakterije da napadnu unutrašnjost lista kroz stomate, služeći kao prva fizička linija odbrane biljke od folijarnih patogena. Kada se pročišćeni flg22 primjenjuje egzogeno, proces ne zahtijeva prisustvo patogena, što omogućava istraživačima da proučavaju imunološke signalne puteve u sterilnim uvjetima.
Osim lokalnih odbrambenih odgovora, flg22 također može izazvati sistemsku stečenu otpornost u biljkama. Kada listovi lokalno osjete signale flg22, neobrađeni listovi dalje također ulaze u "budno stanje", pokazujući snažniju otpornost na naknadne napade patogena. U poljoprivrednoj proizvodnji, ovo otkriće je dovelo do koncepta "imunih induktora"-koji koriste elicitore kao što je flg22 da dovedu usjeve u ranije odbrambeno stanje, smanjujući upotrebu hemijskih pesticida.
Molekularno mjerilo za istraživanje modelnih biljaka
Najzrelija i dobro{0}}podržana aplikacijaFlagelin 22 TFAje kao agonist "zlatnog standarda" u istraživanju urođenog imuniteta biljaka. U modelnoj biljci Arabidopsis thaliana, tretman flg22 je postao standardizirana referenca za proučavanje imuniteta izazvanog modelom{2}}. Istraživači obično procjenjuju snagu imunoloških odgovora u biljnim tkivima mjerenjem naleta reaktivnih vrsta kiseonika, nivoa fosforilacije MAPK ili nivoa ekspresije odbrambenih gena. Ovaj način aktivacije "bez patogena- eliminiše eksperimentalne smetnje od samih bakterija i široko se koristi za razjašnjavanje genetske strukture imunoloških signalnih puteva.
U primenjenim istraživanjima o poboljšanju imuniteta useva, flg22 je takođe moćan alat za skrining za procenu performansi otpornosti. Upoređujući intenzitet izbijanja reaktivnih vrsta kiseonika nakon tretmana flg22 u različitim biljnim sortama ili genotipovima, uzgajivači mogu brzo da pronađu sorte sa jačim imunitetom. Studija iz 2025. koja je koristila tretman flg22 za skrining na sol-tolerantne linije šećerne repe otkrila je da egzogeni predtretman flg22 aktivira put biosinteze prolina u listovima šećerne repe. Akumulacija prolina pomaže u održavanju ravnoteže ćelijskog osmotskog pritiska i uklanjanju slobodnih radikala, čime se značajno smanjuje inhibitorni efekat stresa soli na rast biljaka. Ovo otkriće proširuje primjenu flg22 od jednostavnog "induktora odbrane" na novu dimenziju: "zaštitno sredstvo protiv abiotskog stresa".
U među{0}}disciplinarnim studijama ishrane i imuniteta dušikom, flg22 također služi kao standardna referenca za aktivaciju odbrane. Studija objavljena u Plant Cell Reports 2026. godine otkrila je da je pod niskim azotnim stresom, flg22-indukovane eksplozije reaktivnih vrsta kiseonika i ekspresija gena koji reaguju na jasmonsku kiselinu u listovima krastavca značajno potisnuta. Kada je dopunjen egzogeni flg22, odbrambeni odgovor u uslovima niskog nivoa azota je značajno poboljšan, dok je ukupni status rasta i efikasnost korišćenja azota biljaka poboljšani. Ovo ukazuje da flg22 može djelomično nadoknaditi imunološke nedostatke uzrokovane stresom nutrijenata i ima obećavajuću primjenu u održivoj poljoprivredi koja smanjuje unos gnojiva.
U detaljnoj identifikaciji molekularnih interakcija, flg22 je takođe nezaobilazna kompetitivna meta. Rješavanjem trodimenzionalne 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{16}}receptora. Revolucionarna studija iz 2025. koristila je NMR spektroskopiju fluora-19 za praćenje kinetike vezivanja flg22 i FLS2 na različitim temperaturama, otkrivajući da džep za prepoznavanje FLS2 posjeduje konformacijsku fleksibilnost, omogućavajući receptoru da održi osjetljivost na flg22 u širokom temperaturnom rasponu. Ovi fundamentalni nalazi daju molekularne ciljeve za uzgoj otpornosti na bolesti usjeva i nude racionalne principe dizajna za dizajniranje sintetičkih induktora imunosti šireg spektra.
Flagelin 22 TFAje također korišten za proučavanje fenomena "imunog pamćenja". U Arabidopsisu, kada su biljke bile pre-stimulirane niskim koncentracijama flg22, a zatim sekundarno-zaražene visokim koncentracijama flg22 ili patogena nekoliko dana kasnije, odbrambeni odgovor biljke bio je brži i intenzivniji nego u netretiranoj kontrolnoj grupi. Ovaj fenomen je poznat kao "senzibilizacija odbrane". Koristeći ovaj model, istraživači su otkrili nekoliko faktora modifikacije hromatina- koji regulišu imunološku memoriju, dajući molekularne tragove za razumijevanje kako biljke "pamte" pretnje iz prošlosti.
Međudisciplinarna primjena imunoloških adjuvansa i zdravlje životinja
Rezultati su pokazali da oralna primjena flg22 značajno povećava nivo sekretornog imunoglobulina A (sIgA) u sluznici jejunala. sIgA je glavni efektorski molekul mukoznog imunološkog sistema, sposoban da neutralizira patogene i spriječi njihovu adheziju za epitelne stanice crijeva. U eksperimentima sa salmonelom, 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 imunološki-aktivirajući efekat flg22 kod peradi, već također otkriva izvodljivost prikladnog oralnog puta davanja, što ima značajne praktične implikacije za -poljoprivredu velikih razmjera.
Na nivou ishrane životinja, brojleri tretirani flg22 su pokazali bolje omjere konverzije hrane i dnevni prirast. Nivoi azota ureje u serumu kod brojlera starih 20- dana su značajno smanjeni, dok su nivoi ukupnih proteina i albumina povećani, što ukazuje da flg22 može poboljšati metaboličku iskorištenost proteina. flg22 je također modulirao sastav crijevne mikrobiote, povećavajući omjer Firmicutes i Bacteroidetes, što je promjena u pozitivnoj korelaciji sa poboljšanom efikasnošću hrane. Ovi nalazi upućuju na to da flg22 nije samo imunološki aktivator već i potencijalni funkcionalni dodatak hrani za poboljšanje ukupnog zdravlja životinja i proizvodnih performansi.
Primjena odFlagelin 22 TFAu veterinarskim vakcinama je također vrijedno pažnje. Budući da je flg22 sam po sebi molekularni uzorak-povezan sa patogenom, on može direktno aktivirati receptore za prepoznavanje uzoraka u različitim ćelijama domaćina. U formulacijama cjepiva, flg22 može djelovati kao "signal opasnosti" za povećanje imunogenosti antigena. Istraživači su pomiješali inaktiviranu salmonelu sa flg22 kako bi stvorili inaktiviranu vakcinu i otkrili da je u poređenju sa upotrebom samo inaktiviranih bakterija, grupa vakcine s dodatkom flg22 imala više serum{8}}specifične titre antitijela nakon imunizacije i približno 30% povećanje zaštite nakon izazivanja. Ovaj rezultat ukazuje da flg22 ima potencijal da posluži kao novi adjuvans vakcine, posebno pogodan za intenzivan uzgoj peradi i drugih ekonomski važnih životinja.
Konačno, u oblastima sigurnosti hrane i mikrobiološkog testiranja, flg22 se proširio sa tradicionalnog istraživanja imunologije biljaka na istraživačke platforme za zdravlje crijeva životinja i ljudi. Zajedničko uzgajanje flg22 sa ljudskim crijevnim organoidima omogućava procjenu uticaja bakterijskih produkata na funkciju mukozne barijere. Budući da je receptor FLS2 biljno{6}}specifičan i nema homologe u ćelijama sisara, direktni stimulativni efekat flg22 na životinjske ćelije je ograničen. Ovo objašnjava zašto je efekat flg22 uočen u eksperimentima s brojlerima prvenstveno fokusiran na indirektnu regulaciju epitelne barijere i imunih ćelija, a ne na direktnu aktivaciju signalnih puteva poput FLS2-. Regulacija životinjskog imuniteta pomoću flg22 se vjerovatno oslanja na njegove indirektne interakcije sa crijevnom mikrobiotom ili stanicama koje predstavljaju antigen; ovaj mehanizam zahtijeva dalje razjašnjenje.
Zaključak
Flagelin 22 TFA, sa svojom jedinstvenom linearnom 22-očuvanom kičmom od peptida, uspostavlja osnovni mehanizam za aktivaciju FLS2/BAK1 receptora, PTI imunološku signalnu kaskadu i više-odbrambeni odgovor. Ovo omogućava -otpornost na bolesti širokog spektra u usjevima, konzerviranju voća i povrća i primjenu u naučnim istraživanjima, što ga čini referentnom sortom za induktore imuniteta biljaka. Na molekularnom strukturnom nivou, motiv vezivanja N-terminalnog receptora, posredni region signalne veze, struktura sidrenja C-terminalne membrane i solubilizacija TFA soli postavljaju strukturnu osnovu za njegovu visoku aktivnost, visoku stabilnost i dobru rastvorljivost u vodi.
Xi'an Faithful BioTech Co., Ltd. srdačno poziva profesionalce iz industrije da saznaju više o našim izuzetnimFlagelin 22 TFAproizvodne mogućnosti i sveobuhvatna B2B rješenja. Naši farmaceutski-proizvodi su vrhunskog kvaliteta, konkurentnih cijena i nude se uz pouzdanu globalnu isporuku kroz dobro-uspostavljenu distributivnu mrežu. Molimo kontaktirajte naš tim (allen@faithfulbio.com) da zatražite uzorke i razgovarate o prilagođenim formulacijama prilagođenim vašim specifičnim potrebama. Xi'an Faithful BioTech je posvećen izvrsnosti, strogom poštivanju relevantnih propisa i profesionalnoj korisničkoj podršci, nastojeći da vam pruži izuzetno iskustvo.
Reference
- BenchChem. (2026). Flagellin 22 (flg22) TFA salt technical data sheet.
- Bojun Lu, et al. (2016). Odbrambeni odgovori kod ženskih gametofita Saccharina japonica (Phaeophyta) inducirani peptidima izvedenim iz flg22. Journal of Applied Phycology, 28(3), 1723-1732.
- Chai, Y., & Jin, H. (2025). Aktivacija kompleksa receptora FLS2/BAK1 i PTI signalizacija u imunitetu biljaka. Annual Review of Plant Biology, 76, 589-615.
- InvivoChem. (2025). Priručnik za proizvod Flagelin 22 TFA (V77011).
- MedChemExpress. (2025). Flagelin 22 (TFA) (HY-P1568A-5mg) protokol bioaktivnosti.
- SB-PEPTID. (2026). Flagellin 22 (flg22) specifikacija.
- Zipfel, C., et al. (2004). Bakterijski elicitor flagelin aktivira Arabidopsis FLS2 receptor kinazu. Nature, 428(6984), 764-767.
