Flagelin 22 TFA(CAS 304642-91-9), C₉₃H₁₆₂N₃₂O₃₄ moleküler formülüne ve 2272,48 moleküler ağırlığa sahip, saf halde beyaz bir tozdur. Tipik bir patojenle-ilişkili moleküler yapıya ait olan, bakteriyel flagellinin N-ucundaki yüksek düzeyde korunmuş bir 22-amino asit parçasının trifloroasetat tuzudur. Amino asit dizisi şöyledir Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg-Ile-Asn{{19} }Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly-Leu-Gln-Ile-Ala. Bitki immün aktivasyonunun referans indükleyicisi olarak Flagelin 22 TFA, FLS2/BAK1 reseptör kompleksini spesifik olarak aktive ederek bitki PTI immün tepkisini tetikler. Güçlü bağışıklık aktivasyonu, yüksek stabilite ve çevresel kalıntı olmaması gibi avantajlara sahiptir ve bitki patolojisi, üreme ve yeni biyolojik pestisit araştırma ve geliştirmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Flagellinin en küçük aktif parçası
Flagelin 22 TFAbakteriyel flagellinin en çok korunan N-terminal bölgesinde yer alan, sentetik olarak üretilen doğrusal bir 22-amino asit peptididir. İkincil/üçüncül katlanmadan yoksundur ve esnek bir doğrusal zincir yapısı sergileyerek bitki hücre zarı reseptörleri tarafından kesin bir şekilde tanınmaya ve bağışıklık sinyallerinin aktivasyonuna olanak tanır.
Birincil dizisi açıkça tanımlanmış işlevsel bölgelere sahiptir: N-terminal Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg bölgesi, FLS2 reseptörünün hücre dışı lösin-zengin tekrar bölgesine doğrudan katılabilen, polar ve bazik amino asitler açısından zengin, reseptör çekirdek bağlama bölgesidir ve onun immün aktivasyon aktivitesi; orta Ile-Asn-Ser-Ala-Lys{14}}Asp-Asp-Ala-Ala-Gly bölgesi, reseptör kompleksindeki konformasyonel değişikliklere yardımcı olan ve hücre içi işlemleri başlatan aspartat-zengin bir motif içeren sinyal iletim bağlantı bölgesidir sinyal verme; C-terminal Leu-Gln-Ile-Ala bölgesi, hidrofobik amino asitlerin hücre zarına peptid yapışmasını güçlendirerek etki süresini uzattığı stabil sabitleme bölgesidir.
Fizikokimyasal özellikler ve tuz{0}}oluşturma özellikleri, uygulama gereksinimleriyle son derece uyumludur: TFA tuz formu suda çözünürlüğü önemli ölçüde artırır, serbest peptitlerden çok daha üstündür, bu da onu yaprak püskürtme ve kök sulama gibi çeşitli uygulama yöntemleri için uygun hale getirir; erime noktası > 220 derece, oda sıcaklığında, kapalı, ışık-korumalı bir ortamda 24 ay saklanabilir ve -20 derecede yeniden paketlendikten sonra 3 yıl boyunca stabil kalır; asitlere, alkalilere ve yaygın pestisitlere karşı dirençlidir ve mükemmel saha stabilitesi gösterir; Aktif farmasötik bileşenin saflığı %98'in üzerine ulaşabilir, tek safsızlıklar < %0,5 ve nem < %0,2 olup, peptit preparasyonları için farmakope standartlarını karşılar.
Doğal flagellin proteini (yaklaşık 50kDa) ile karşılaştırıldığında, küçük-moleküllü doğrusal 22-peptit yapısıFlagelin 22 TFAüç önemli avantajı vardır: immünojenik değildir ve bitkiler tarafından yabancı bir protein olarak temizlenmez; yapraklarda veya toprakta yarılanma ömrü 7-14 gün olan, proteaz bozunmasına karşı direnç; ve katı-fazlı peptid sentezinde toplam %70'e varan verim ve sürekli olarak %98'in üzerinde bir saflık ile basit sentez; bu da onu büyük-ölçekli endüstriyel üretim için uygun kılar.
Katı-fazlı sentez işlemi, bir Fmoc koruma stratejisi kullanır: taşıyıcı olarak Rink amid reçinesi kullanılarak, Fmoc-korumalı amino asitler, C-terminalinden N-terminaline sırayla bağlanır. Bölünme ve korumanın kaldırılmasından sonra, amino asitler ters-faz yüksek-performanslı sıvı kromatografisi (RP-HPLC) ile saflaştırılır, daha sonra trifloroasetik asit ile tuzlanır ve nihai ürünü elde etmek için dondurularak- kurutulur. Bu süreç, yabancı maddelerin uzaklaştırılmasını kolaylaştırır, iyi bir parti stabilitesi sergiler ve kilogram{10}}ölçekli üretime olanak tanıyarak tarımın ve bilimsel araştırmanın büyük ölçekli ihtiyaçlarını karşılar.
Beş yapısal özellik (doğrusal bir 22-peptit omurgası, bir N-terminal reseptör-bağlanma motifi, bir ara sinyal bağlama bölgesi, bir C-terminal membran sabitleme yapısı ve çözünme için TFA tuzu oluşumu) Flagelin 22 TFA'nın temel avantajlarını oluşturur: bağışıklık aktivasyonunda yüksek verimlilik, suda iyi çözünürlük, stabil depolama ve seri üretim için kolay sentez. Bu, bitki bağışıklık indüksiyonu ve biyokontrolündeki uygulamasının moleküler temelini oluşturur.
FLS2 tarafından tanınan bağışıklık başlatma mantığı
Temel etki mekanizmasıFlagelin 22 TFAbitki hücre zarı üzerindeki FLS2 reseptörü tarafından flg22'nin oldukça spesifik bir şekilde tanınmasına dayanmaktadır. Arabidopsis thaliana FLS2, hücre dışı bir alan, bir zar ötesi alan ve bir hücre içi kinaz alanından oluşan, lösin tekrarları bakımından zengin, reseptör-benzeri bir kinazdır. flg22'nin 22 amino asidi FLS2'nin hücre dışı alanına bağlandığında, reseptör hemen dimerleşir ve aktif bir kompleks oluşturmak için başka bir yardımcı-reseptör olan BAK1'i görevlendirir. FLS2-BAK1 kompleksinin bir araya getirilmesi, bitki bağışıklık sisteminin resmi "alarmına" işaret ediyor.
Reseptör aktivasyonu anında FLS2'nin hücre içi kinaz alanı otofosforilasyona uğrayarak hücre içi sinyal iletimi kademesini başlatır. Yukarı akış efektörlerinden biri NADPH oksidaz RBOHD'dir. Aktivasyon üzerine RBOHD, elektronları sitoplazmik NADPH'den plazma zarındaki hücre dışı moleküler oksijene aktararak süperoksit anyonları üretir. Bu süperoksit anyonları, süperoksit dismutaz tarafından hızla hidrojen peroksite orantısızlaştırılır ve reaktif oksijen türlerinin "ilk patlamasını" oluşturur. flg22 tedavisinden birkaç dakika sonra tespit edilebilen bu patlama, bitkinin bağışıklık sistemindeki en hızlı-tepki veren hücresel olayı temsil eder.
Reaktif oksijen türlerinin (ROS) patlaması, mitojen-aktive edilmiş protein kinaz kademesi, kalsiyum iyonu akışı ve kalsiyum-bağımlı protein kinazların (MAPK'ler) aktivasyonu dahil olmak üzere birden fazla aşağı yönlü sinyal yolunu tetikler. MAPK sinyal yolunun etkinleştirilmesi, savunma sinyallerini daha da güçlendirir ve sonuçta çekirdek içindeki savunma- ile ilgili genlerin transkripsiyonel olarak yeniden programlanmasına yol açar. Transkriptomik veriler, flg22 tedavisinin, patogenez- ile ilgili proteinleri, lignin sentazlarını ve fitoaleksin sentazlarını kodlayan genler dahil olmak üzere binlerce gende saatler içinde ekspresyon değişikliklerini tetikleyebileceğini göstermektedir. Bu gen ürünleri doğrudan antibakteriyel işlevler gerçekleştirir veya hücre duvarının fiziksel bariyerini güçlendirir.
Stoma koruyucu hücrelerinde flg22 ile tetiklenen sinyal yolu, ROS'un ve ikincil haberci nitrik oksidin sinerjik birikimine yol açarak potasyum iyon akışını tetikler ve ozmotik basınçta bir azalmayı tetikleyerek stoma kapanmasına neden olur. Bu "stoma bağışıklığı" etkisi, bakterilerin stomalar yoluyla yaprağın iç kısmını istila etmesini fiziksel olarak engeller ve bitkinin yaprak patojenlerine karşı ilk fiziksel savunma hattı olarak hizmet eder. Saflaştırılmış flg22 ekzojen olarak uygulandığında, süreç patojenlerin varlığını gerektirmez ve araştırmacıların steril koşullar altında bağışıklık sinyalleme yollarını incelemesine olanak tanır.
Yerel savunma tepkilerinin yanı sıra flg22, bitkilerde sistemik kazanılmış direnci de indükleyebilir. Yapraklar yerel olarak flg22 sinyallerini algıladığında, daha uzaktaki işlenmemiş yapraklar da "tetikte duruma" girerek sonraki patojen saldırılarına karşı daha güçlü bir direnç sergiliyor. Tarımsal üretimde bu keşif, ekinleri daha erken savunma durumuna sokmak için flg22 gibi elisitörleri kullanan ve kimyasal böcek ilacı kullanımını azaltan "bağışıklık uyarıcılar"-kavramının ortaya çıkmasına neden oldu.
Model bitki araştırması için moleküler kıyaslama
En olgun ve iyi-desteklenen uygulamaFlagelin 22 TFABitkisel doğuştan bağışıklık araştırmalarında "altın standart" agonistidir. Arabidopsis thaliana model bitkisinde flg22 tedavisi, model-tetiklenen bağışıklığın incelenmesi için standartlaştırılmış bir referans haline geldi. Araştırmacılar tipik olarak bitki dokularındaki bağışıklık tepkilerinin gücünü reaktif oksijen türleri patlamalarını, MAPK fosforilasyon seviyelerini veya savunma genlerinin ekspresyon seviyelerini ölçerek değerlendirir. Bu "patojen-içermeyen" aktivasyon modu, bakterilerin kendisinden kaynaklanan deneysel müdahaleyi ortadan kaldırır ve bağışıklık sinyal yollarının genetik yapısını açıklamak için yaygın olarak kullanılır.
Mahsul bağışıklığının iyileştirilmesine yönelik uygulamalı araştırmalarda flg22, aynı zamanda direnç performansının değerlendirilmesi için güçlü bir tarama aracıdır. Yetiştiriciler, farklı bitki çeşitlerinde veya genotiplerde flg22 tedavisinden sonra reaktif oksijen türleri patlamalarının yoğunluğunu karşılaştırarak, daha güçlü bağışıklığa sahip çeşitleri hızlı bir şekilde tarayabilir. Tuza-toleranslı şeker pancarı soylarını taramak için flg22 tedavisini kullanan 2025 tarihli bir çalışma, ekzojen flg22 ön işleminin şeker pancarı yapraklarındaki prolin biyosentez yolunu etkinleştirdiğini buldu. Prolin birikimi, hücresel ozmotik basınç dengesinin korunmasına ve serbest radikallerin temizlenmesine yardımcı olur, böylece tuz stresinin bitki büyümesi üzerindeki engelleyici etkisini önemli ölçüde azaltır. Bu keşif, flg22'nin kullanımını basit bir "savunma indükleyicisi"nden yeni bir boyuta taşıyor: "abiyotik strese karşı koruyucu bir madde."
Azot beslenmesi ve bağışıklığa ilişkin disiplinler arası çalışmalarda flg22 aynı zamanda savunma aktivasyonu için standart bir referans görevi de görür. 2026'da Plant Cell Reports dergisinde yayınlanan bir çalışma, düşük nitrojen stresi altında flg22-'nin reaktif oksijen türleri patlamalarını tetiklediğini ve salatalık yapraklarındaki jasmonik asit duyarlı genlerin ifadesinin önemli ölçüde baskılandığını buldu. Ekzojen flg22 eklendiğinde, düşük nitrojen koşulları altında savunma tepkisi önemli ölçüde artarken, bitkilerin genel büyüme durumu ve nitrojen kullanım verimliliği de iyileştirildi. Bu, flg22'nin besin stresinden kaynaklanan bağışıklık eksikliklerini kısmen telafi edebildiğini ve sürdürülebilir tarımda gübre girdisini azaltan umut verici uygulamalara sahip olduğunu gösteriyor.
Moleküler etkileşimlerin ayrıntılı tanımlanmasında flg22 aynı zamanda vazgeçilmez bir rekabet hedefidir. Araştırmacılar, yapısal biyoloji tekniklerini kullanarak FLS2-flg22 kompleksinin üç-boyutlu konfigürasyonunu çözerek, yalnızca flg22'yi tanıyan anahtar amino asit kalıntılarını tanımlamakla kalmadı, aynı zamanda BAK1'in bir yardımcı{16}}reseptör olarak moleküler mekanizmasını da ortaya çıkardı. 2025'te çığır açan bir çalışma, farklı sıcaklıklarda flg22 ve FLS2'nin bağlanma kinetiğini izlemek için flor-19 NMR spektroskopisini kullandı ve FLS2'nin tanıma cebinin, reseptörün geniş bir sıcaklık aralığında flg22'ye duyarlılığını korumasına olanak tanıyan konformasyonel esnekliğe sahip olduğunu keşfetti. Bu temel bulgular, mahsul hastalıklarına karşı direnç ıslahı için moleküler hedefler sağlar ve daha geniş spektrumlu sentetik immün indükleyicilerin tasarlanması için rasyonel tasarım ilkeleri sunar.
Flagelin 22 TFAaynı zamanda "bağışıklık hafızası" olgusunu incelemek için de kullanılmıştır. Arabidopsis'te, bitkiler düşük konsantrasyonlarda flg22 ile önceden uyarıldığında ve ardından birkaç gün sonra yüksek konsantrasyonlarda flg22 veya patojenlerle ikincil-mücadele edildiğinde, bitkinin savunma tepkisi, tedavi edilmeyen kontrol grubuna göre daha hızlı ve yoğundu. Bu olguya "savunma duyarlılığı" adı verilir. Araştırmacılar, bu modeli kullanarak, bağışıklık hafızasını düzenleyen, bitkilerin geçmiş tehditleri nasıl "hatırladığını" anlamak için moleküler ipuçları sağlayan, bağışıklık hafızasını düzenleyen çeşitli kromatin- değiştirici faktörler keşfettiler.
Bağışıklık yardımcılarının ve hayvan sağlığının{0}disiplinler arası uygulamaları
Sonuçlar flg22'nin oral uygulamasının jejunal mukozadaki salgı immünoglobulin A (sIgA) seviyesini önemli ölçüde arttırdığını gösterdi. sIgA, patojenleri nötralize edebilen ve bağırsak epitel hücrelerine yapışmalarını önleyebilen, mukozal bağışıklık sisteminin önemli bir efektör molekülüdür. Salmonella tehdidi deneylerinde, flg22 ile ön işleme tabi tutulan piliçler, hayatta kalma oranlarının önemli ölçüde arttığını, daha hızlı kilo alımını ve dışkıdaki Salmonella yükünün önemli ölçüde azaldığını gösterdi. Bu sonuç, yalnızca flg22'nin kümes hayvanlarında bağışıklık-etkinleştirici etkisini doğrulamakla kalmıyor, aynı zamanda büyük ölçekli çiftçilik için önemli pratik çıkarımlara sahip olan uygun ağızdan uygulama yolunun fizibilitesini de ortaya koyuyor-.
Hayvan beslenmesi seviyesinde, flg22 ile tedavi edilen piliçler daha iyi yem dönüşüm oranları ve günlük ağırlık artışı sergiledi. 20-günlük piliçlerde serum üre nitrojen seviyeleri önemli ölçüde azalırken toplam protein ve albümin seviyeleri arttı; bu da flg22'nin protein metabolik kullanımını iyileştirebileceğini gösteriyor. flg22 ayrıca bağırsak mikrobiyotasının bileşimini de modüle ederek Firmicutes'lerin Bacteroidetes'lere oranını arttırdı; bu değişiklik, gelişmiş yem verimliliği ile pozitif olarak ilişkilidir. Bu bulgular, flg22'nin yalnızca bir bağışıklık aktivatörü değil aynı zamanda genel hayvan sağlığını ve üretim performansını iyileştirmeye yönelik potansiyel bir fonksiyonel yem katkı maddesi olduğunu göstermektedir.
UygulamasıFlagelin 22 TFAveteriner aşılarında da dikkat çekicidir. flg22'nin kendisi de patojen-ilişkili bir moleküler model olduğundan, çeşitli konakçı hücrelerdeki model tanıma reseptörlerini doğrudan etkinleştirebilir. Aşı formülasyonlarında flg22, antijenlerin immünojenitesini arttırmak için bir "tehlike sinyali" görevi görebilir. Araştırmacılar, etkisizleştirilmiş bir aşı oluşturmak için etkisizleştirilmiş Salmonella'yı flg22 ile karıştırdılar ve tek başına etkisizleştirilmiş bakterilerin kullanılmasıyla karşılaştırıldığında, flg22 eklenmiş aşı grubunun aşılamadan sonra serum{8}} spesifik antikor titrelerinin daha yüksek olduğunu ve tehdit sonrasında korumada yaklaşık %30'luk bir artış olduğunu buldular. Bu sonuç, flg22'nin, özellikle kümes hayvanlarının ve diğer ekonomik açıdan önemli hayvanların yoğun çiftçiliği için uygun, yeni bir aşı adjuvanı olarak hizmet etme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.
Son olarak, gıda güvenliği ve mikrobiyolojik testler alanlarında flg22, geleneksel bitki immünolojisi araştırmalarından hayvan ve insan bağırsak sağlığına yönelik araştırma platformlarına doğru genişledi. flg22'nin insan bağırsak organoitleriyle birlikte kültürlenmesi bakteriyel ürünlerin mukozal bariyer fonksiyonu üzerindeki etkisinin değerlendirilmesine olanak tanır. FLS2 reseptörü bitkiye özgü olduğundan ve memeli hücrelerinde homologlardan yoksun olduğundan, flg22'nin hayvan hücreleri üzerindeki doğrudan uyarıcı etkisi sınırlıdır. Bu, piliç deneylerinde gözlemlenen flg22 etkisinin neden FLS2-benzeri sinyal yollarının doğrudan aktivasyonu yerine öncelikle epitel bariyerinin ve bağışıklık hücrelerinin dolaylı düzenlenmesine odaklandığını açıklıyor. Hayvan bağışıklığının flg22 tarafından düzenlenmesi muhtemelen bağırsak mikrobiyotası veya antijen sunan hücrelerle dolaylı etkileşimlerine dayanır; bu mekanizmanın daha fazla aydınlatılması gerekmektedir.
Çözüm
Flagelin 22 TFA, benzersiz doğrusal 22-peptit korumalı omurgasıyla FLS2/BAK1 reseptör aktivasyonu, PTI bağışıklık sinyalleme kademesi ve çok-seviyeli savunma tepkisi için bir çekirdek mekanizma oluşturur. Bu, mahsullerde geniş-spektrumda hastalık direncine, meyve ve sebzelerin korunmasına ve bilimsel araştırmalarda uygulanmasına olanak tanır ve bu da onu bitki bağışıklık uyarıcıları için bir referans çeşidi haline getirir. Moleküler yapısal seviyede, N-terminal reseptör bağlama motifi, ara sinyal bağlama bölgesi, C-terminal membran sabitleme yapısı ve TFA tuz oluşumu çözünürlüğü, yüksek aktivitesi, yüksek stabilitesi ve suda iyi çözünürlüğü için yapısal temeli oluşturur.
Xi'an Faithful BioTech Co., Ltd. sektör profesyonellerini olağanüstü ürünlerimiz hakkında bilgi almaya içtenlikle davet ediyorFlagelin 22 TFAüretim yetenekleri ve kapsamlı B2B çözümleri. Farmasötik-sınıftaki ürünlerimiz üstün kaliteye sahiptir, rekabetçi fiyatlara sahiptir ve köklü bir dağıtım ağı aracılığıyla-güvenilir küresel teslimatla sunulmaktadır. Lütfen ekibimizle iletişime geçin (allen@faithfulbio.com) numune istemek ve özel ihtiyaçlarınıza göre özelleştirilmiş formülasyon çözümlerini tartışmak için. Xi'an Faithful BioTech, mükemmelliğe, ilgili düzenlemelere sıkı bir şekilde uymaya ve profesyonel müşteri desteğine kendini adamıştır ve size olağanüstü bir deneyim sunmaya çalışmaktadır.
Referanslar
- BenchChem. (2026). Flagellin 22 (flg22) TFA tuzu teknik veri sayfası.
- Bojun Lu ve diğerleri. (2016). Saccharina japonica'nın (Phaeophyta) dişi gametofitlerinde flg22'den türetilmiş peptitler tarafından indüklenen savunma tepkileri. Uygulamalı Psikoloji Dergisi, 28(3), 1723-1732.
- Chai, Y. ve Jin, H. (2025). FLS2/BAK1 reseptör kompleksi aktivasyonu ve bitki bağışıklığında PTI sinyali. Bitki Biyolojisinin Yıllık İncelemesi, 76, 589-615.
- InvivoChem. (2025). Flagelin 22 TFA (V77011) ürün kılavuzu.
- MedChemExpress. (2025). Flagelin 22 (TFA) (HY-P1568A-5mg) biyoaktivite protokolü.
- SB-PEPTİT. (2026). Flagellin 22 (flg22) spesifikasyon sayfası.
- Zipfel, C., ve ark. (2004). Bakteriyel elisitör flagellin, Arabidopsis FLS2 reseptör kinazını aktive eder. Tabiat, 428(6984), 764-767.