Flageline 22 TFA(CAS 304642-91-9), met de molecuulformule C₉₃H₁₆₂N₃₂O₃₄ en een molecuulgewicht van 2272,48, is een wit poeder in zuivere staat. Het is het trifluoracetaatzout van een sterk geconserveerd fragment van 22- aminozuren aan de N--terminus van bacteriële flagelline, behorend tot een typisch pathogeen-geassocieerd moleculair patroon. De aminozuursequentie is Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg-Ile-Asn{{19} }Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly-Leu-Gln-Ile-Ala. Als referentie-inductor van immuunactivatie bij planten triggert Flagelin 22 TFA de PTI-immuunrespons van planten door specifiek het FLS2/BAK1-receptorcomplex te activeren. Het heeft de voordelen van sterke immuunactivatie, hoge stabiliteit en geen residu in de omgeving, en wordt veel gebruikt in plantenpathologie, veredeling en onderzoek en ontwikkeling van nieuwe biologische pesticiden.
Het kleinste actieve fragment van flagelline
Flageline 22 TFAis een synthetisch geproduceerd lineair peptide van 22- aminozuren, gelokaliseerd in het meest geconserveerde N-terminale gebied van bacteriële flagelline. Het mist secundaire/tertiaire vouwing en vertoont een flexibele lineaire ketenconformatie, waardoor nauwkeurige herkenning door plantencelmembraanreceptoren en activering van immuunsignalen mogelijk is.
De primaire sequentie ervan heeft duidelijk gedefinieerde functionele gebieden: het N-terminale Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg-gebied is het bindingsgebied van de receptorkern, rijk aan polaire en basische aminozuren, dat direct kan intercaleren in het extracellulaire leucine-rijke herhalingsgebied van de FLS2-receptor, waardoor het immuunsysteem wordt bepaald activeringsactiviteit; het middelste Ile-Asn-Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly-regio is het signaaltransductieknooppuntgebied, dat een aspartaat-rijk motief bevat, dat helpt bij conformationele veranderingen in het receptorcomplex en intracellulaire initieert signalering; het C-terminale Leu-Gln-Ile-Ala-gebied is het stabiele ankergebied, waar hydrofobe aminozuren de adhesie van peptiden aan het celmembraan versterken, waardoor de werkingsduur wordt verlengd.
De fysisch-chemische eigenschappen en zout{0}}vormende kenmerken zijn zeer compatibel met toepassingsvereisten: de TFA-zoutvorm verbetert de wateroplosbaarheid aanzienlijk, veel beter dan vrije peptiden, waardoor het geschikt is voor verschillende toepassingsmethoden zoals bladbesproeiing en wortelirrigatie; smeltpunt > 220 graden, kan 24 maanden worden bewaard bij kamertemperatuur in een afgesloten, licht{2}}beschermde omgeving en blijft 3 jaar stabiel na herverpakking bij -20 graden; het is bestand tegen zuren, logen en gewone pesticiden en vertoont een uitstekende veldstabiliteit; de zuiverheid van het actieve farmaceutische ingrediënt kan oplopen tot meer dan 98%, met enkele onzuiverheden <0,5% en vocht <0,2%, wat voldoet aan de farmacopee-normen voor peptidepreparaten.
Vergeleken met natuurlijk flagelline-eiwit (ongeveer 50 kDa) is de kleine- lineaire 22-peptidestructuur vanFlageline 22 TFAheeft drie grote voordelen: geen immunogeniciteit en wordt niet door planten geklaard als vreemd eiwit; resistentie tegen afbraak van protease, met een halfwaardetijd- van 7–14 dagen in bladeren of grond; en eenvoudige synthese, met een totale opbrengst van maximaal 70% in vaste-fase-peptidesynthese en een zuiverheid die consistent hoger is dan 98%, waardoor het geschikt is voor industriële productie op grote- schaal.
Het syntheseproces in de vaste-fase maakt gebruik van een Fmoc-beschermingsstrategie: met behulp van Rink-amidehars als drager worden Fmoc-beschermde aminozuren opeenvolgend gekoppeld van het C--uiteinde naar het N--uiteinde. Na splitsing en ontscherming worden de aminozuren gezuiverd door omgekeerde-fase hoge- vloeistofchromatografie (RP-HPLC), vervolgens gezouten met trifluorazijnzuur en gevriesdroogd- om het eindproduct te verkrijgen. Dit proces vergemakkelijkt de verwijdering van onzuiverheden, vertoont een goede batchstabiliteit en maakt productie op kilogramschaal mogelijk, waarmee wordt voldaan aan de grootschalige behoeften van landbouw en wetenschappelijk onderzoek.
Vijf structurele kenmerken-een lineaire 22-peptideruggengraat, een N-terminale receptor-bindend motief, een tussenliggend signaallinkergebied, een C-terminale membraanverankeringsstructuur en TFA-zoutvorming voor solubilisatie vormen de belangrijkste voordelen van Flageline 22 TFA: hoge efficiëntie bij immuunactivatie, goede wateroplosbaarheid, stabiele opslag en gemakkelijke synthese voor massaproductie. Dit legt de moleculaire basis voor de toepassing ervan bij immuuninductie en biocontrole bij planten.
FLS2-herkende immuuninitiatielogica
Het kernmechanisme van de werking vanFlageline 22 TFAis gebaseerd op de zeer specifieke herkenning van flg22 door de FLS2-receptor op het plantencelmembraan. Arabidopsis thaliana FLS2 is een receptor--achtige kinase die rijk is aan leucineherhalingen en bestaat uit een extracellulair domein, een transmembraandomein en een intracellulair kinasedomein. Wanneer de 22 aminozuren van flg22 binden aan het extracellulaire domein van FLS2, dimeert de receptor onmiddellijk en recruteert een andere co{9}}receptor, BAK1, om een actief complex te vormen. De montage van het FLS2-BAK1-complex markeert het officiële "alarm" van het immuunsysteem van de plant.
Op het moment van receptoractivatie ondergaat het intracellulaire kinasedomein van FLS2 autofosforylering, waardoor een cascade van intracellulaire signaaltransductie wordt geïnitieerd. Eén van de stroomopwaartse effectoren is NADPH-oxidase RBOHD. Bij activering brengt RBOHD elektronen over van cytoplasmatisch NADPH naar extracellulaire moleculaire zuurstof op het plasmamembraan, waardoor superoxide-anionen worden gegenereerd. Deze superoxide-anionen worden door superoxide-dismutase snel gedisproportioneerd tot waterstofperoxide, waardoor de "eerste uitbarsting" van reactieve zuurstofsoorten wordt gevormd. Deze uitbarsting, die binnen enkele minuten na behandeling met flg22 kan worden gedetecteerd, vertegenwoordigt de snelst-reagerende cellulaire gebeurtenis in het immuunsysteem van de plant.
De uitbarsting van reactieve zuurstofsoorten (ROS) activeert meerdere stroomafwaartse signaalroutes, waaronder de mitogeen-geactiveerde proteïnekinasecascade, de instroom van calciumionen en activering van calcium-afhankelijke proteïnekinasen (MAPK's). Activering van de MAPK-signaalroute versterkt de verdedigingssignalen verder, wat uiteindelijk leidt tot transcriptionele herprogrammering van defensiegerelateerde genen in de kern. Uit transcriptomische gegevens blijkt dat flg22-behandeling binnen enkele uren expressieveranderingen in duizenden genen kan veroorzaken, waaronder genen die coderen voor pathogenese-gerelateerde eiwitten, ligninesynthasen en fytoalexinesynthasen. Deze genproducten vervullen directe antibacteriële functies of versterken de fysieke barrière van de celwand.
In stomatale bewakingscellen leidt de flg22-getriggerde signaalroute tot de synergetische accumulatie van ROS en de secundaire boodschapper stikstofmonoxide, waardoor de efflux van kaliumionen en een afname van de osmotische druk wordt veroorzaakt, wat leidt tot sluiting van de huidmondjes. Dit "huidmondjesimmuniteit"-effect voorkomt fysiek dat bacteriën het bladbinnendringen via de huidmondjes, en dient als de eerste fysieke verdedigingslinie van de plant tegen bladpathogenen. Wanneer gezuiverd flg22 exogeen wordt toegepast, vereist het proces niet de aanwezigheid van pathogenen, waardoor onderzoekers immuunsignaleringsroutes onder steriele omstandigheden kunnen bestuderen.
Naast lokale afweerreacties kan flg22 ook systemisch verworven resistentie in planten induceren. Wanneer bladeren lokaal flg22-signalen waarnemen, komen onbehandelde bladeren verder weg ook in een ‘waakzame toestand’, waarbij ze een sterkere weerstand vertonen tegen daaropvolgende aanvallen van pathogenen. In de landbouwproductie heeft deze ontdekking aanleiding gegeven tot het concept van 'immuuninductoren'-die gebruik maken van opwekkers zoals flg22 om gewassen eerder in een defensieve staat te brengen, waardoor het gebruik van chemische pesticiden wordt verminderd.
Moleculaire benchmark voor modelplantenonderzoek
De meest volwassen en goed-ondersteunde toepassing vanFlageline 22 TFAis de “gouden standaard”-agonist in onderzoek naar de aangeboren immuniteit van planten. In de modelplant Arabidopsis thaliana is flg22-behandeling een gestandaardiseerde referentie geworden voor het bestuderen van model-getriggerde immuniteit. Onderzoekers beoordelen doorgaans de sterkte van de immuunreacties in plantenweefsels door uitbarstingen van reactieve zuurstofsoorten, MAPK-fosforyleringsniveaus of de expressieniveaus van verdedigingsgenen te meten. Deze 'pathogeen-vrije' activeringsmodus elimineert experimentele interferentie van bacteriën zelf en wordt veel gebruikt om de genetische structuur van immuunsignaleringsroutes op te helderen.
In toegepast onderzoek naar de verbetering van de gewasimmuniteit is flg22 ook een krachtig screeningsinstrument voor het beoordelen van de resistentieprestaties. Door de intensiteit van uitbarstingen van reactieve zuurstofsoorten na flg22-behandeling bij verschillende plantenvariëteiten of genotypen te vergelijken, kunnen veredelaars snel screenen op rassen met een sterkere immuniteit. Uit een onderzoek uit 2025 waarbij een flg22-behandeling werd gebruikt om te screenen op zout-tolerante suikerbietlijnen, bleek dat exogene flg22-voorbehandeling de prolinebiosyntheseroute in suikerbietbladeren activeerde. Ophoping van proline helpt de cellulaire osmotische druk in evenwicht te houden en vrije radicalen op te vangen, waardoor het remmende effect van zoutstress op de plantengroei aanzienlijk wordt verminderd. Deze ontdekking breidt de toepassing van flg22 uit van een eenvoudige ‘verdedigingsinductor’ naar een nieuwe dimensie: een ‘beschermend middel tegen abiotische stress’.
In inter-disciplinaire onderzoeken naar stikstofvoeding en immuniteit dient flg22 ook als standaardreferentie voor verdedigingsactivatie. Uit een onderzoek dat in 2026 in Plant Cell Reports werd gepubliceerd, bleek dat bij lage stikstofstress flg22- uitbarstingen van reactieve zuurstofsoorten veroorzaakte en dat de expressie van op jasmonzuur reagerende genen in komkommerbladeren aanzienlijk werd onderdrukt. Wanneer exogeen flg22 werd aangevuld, werd de afweerreactie onder omstandigheden met weinig stikstof aanzienlijk verbeterd, terwijl de algehele groeistatus en de stikstofgebruiksefficiëntie van de planten werden verbeterd. Dit geeft aan dat flg22 gedeeltelijk kan compenseren voor immuundeficiënties veroorzaakt door nutriëntenstress en veelbelovende toepassingen heeft in duurzame landbouw die de input van kunstmest verminderen.
Bij de gedetailleerde identificatie van moleculaire interacties is flg22 ook een onmisbaar concurrentiedoelwit. Door de drie-configuratie van het FLS2-flg22-complex op te lossen met behulp van structurele biologische technieken, identificeerden onderzoekers niet alleen de belangrijkste aminozuurresiduen die flg22 herkennen, maar onthulden ze ook het moleculaire mechanisme van BAK1 als een co-receptor. Een baanbrekend onderzoek uit 2025 maakte gebruik van fluor-19 NMR-spectroscopie om de bindingskinetiek van flg22 en FLS2 bij verschillende temperaturen te volgen, waarbij werd ontdekt dat de herkenningsholte van FLS2 conformationele flexibiliteit bezit, waardoor de receptor de gevoeligheid voor flg22 over een breed temperatuurbereik kan behouden. Deze fundamentele bevindingen bieden moleculaire doelwitten voor het kweken van resistentie tegen gewasziekten en bieden rationele ontwerpprincipes voor het ontwerpen van synthetische immuuninductoren met een breder spectrum.
Flageline 22 TFAis ook gebruikt om het fenomeen ‘immuungeheugen’ te bestuderen. Toen planten in Arabidopsis vooraf- werden gestimuleerd met lage concentraties flg22 en vervolgens enkele dagen later secundair- werden uitgedaagd met hoge concentraties flg22 of pathogenen, was de afweerreactie van de plant sneller en intenser dan die van de onbehandelde controlegroep. Dit fenomeen staat bekend als ‘defensiesensibilisering’. Met behulp van dit model ontdekten onderzoekers verschillende chromatine-modificerende factoren die het immuungeheugen reguleren, wat moleculaire aanwijzingen oplevert om te begrijpen hoe planten zich eerdere bedreigingen 'herinneren'.
Cross-disciplinaire toepassingen van immuunadjuvantia en diergezondheid
De resultaten toonden aan dat orale toediening van flg22 het niveau van secretoir immunoglobuline A (sIgA) in het jejunale slijmvlies significant verhoogde. sIgA is een belangrijk effectormolecuul van het mucosale immuunsysteem, dat pathogenen kan neutraliseren en hun adhesie aan darmepitheelcellen kan voorkomen. In Salmonella-provocatie-experimenten vertoonden vleeskuikens die waren voorbehandeld met flg22 significant betere overlevingskansen, sneller gewichtsherstel en een aanzienlijk verminderde Salmonella-belasting in de ontlasting. Dit resultaat bevestigt niet alleen het immuun-activerende effect van flg22 bij pluimvee, maar onthult ook de haalbaarheid van de gemakkelijke orale toedieningsroute, die aanzienlijke praktische implicaties heeft voor grootschalige- landbouwbedrijven.
Op diervoedingsniveau vertoonden vleeskuikens behandeld met flg22 betere voederconversieverhoudingen en dagelijkse gewichtstoename. De serumureum-stikstofniveaus bij 20- dagen oude vleeskuikens waren aanzienlijk verlaagd, terwijl de totale eiwit- en albumineniveaus toenamen, wat erop wijst dat flg22 het eiwitmetabolisme zou kunnen verbeteren. flg22 moduleerde ook de samenstelling van de darmmicrobiota, waardoor de verhouding tussen Firmicutes en Bacteroidetes toenam, een verandering die positief gecorreleerd was met een verbeterde voerefficiëntie. Deze bevindingen suggereren dat flg22 niet alleen een immuunactivator is, maar ook een potentieel functioneel voeradditief om de algehele diergezondheid en productieprestaties te verbeteren.
De toepassing vanFlageline 22 TFAin veterinaire vaccins is ook opmerkelijk. Omdat flg22 zelf een pathogeen-geassocieerd moleculair patroon is, kan het patroonherkenningsreceptoren in verschillende gastheercellen direct activeren. In vaccinformuleringen kan flg22 fungeren als een ‘gevaarsignaal’ om de immunogeniciteit van antigenen te versterken. Onderzoekers mengden geïnactiveerde Salmonella met flg22 om een geïnactiveerd vaccin te creëren en ontdekten dat vergeleken met het gebruik van alleen geïnactiveerde bacteriën, de vaccingroep met toegevoegd flg22 hogere serum-specifieke antilichaamtiters had na immunisatie en een toename van ongeveer 30% in bescherming na provocatie. Dit resultaat geeft aan dat flg22 het potentieel heeft om te dienen als een nieuw vaccinadjuvans, met name geschikt voor de intensieve landbouw van pluimvee en andere economisch belangrijke dieren.
Ten slotte heeft flg22 zich op het gebied van voedselveiligheid en microbiologische tests uitgebreid van traditioneel plantenimmunologisch onderzoek naar onderzoeksplatforms voor de darmgezondheid van dieren en mensen. Door flg22 samen te kweken met menselijke darmorganoïden kan de impact van bacteriële producten op de mucosale barrièrefunctie worden beoordeeld. Omdat de FLS2-receptor plant-specifiek is en geen homologen heeft in zoogdiercellen, is het directe stimulerende effect van flg22 op dierlijke cellen beperkt. Dit verklaart waarom het flg22-effect dat werd waargenomen in experimenten met vleeskuikens primair gericht is op indirecte regulatie van de epitheelbarrière en immuuncellen, in plaats van op directe activering van FLS2-achtige signaalroutes. De regulatie van de immuniteit van dieren door flg22 is waarschijnlijk afhankelijk van de indirecte interacties met de darmmicrobiota of antigeenpresenterende cellen; dit mechanisme vereist verdere opheldering.
Conclusie
Flageline 22 TFA, met zijn unieke lineaire 22-peptide-geconserveerde ruggengraat, vormt een kernmechanisme voor FLS2/BAK1-receptoractivering, PTI-immuunsignaleringscascade en verdedigingsreactie op meerdere- niveaus. Dit maakt een breed-spectrum ziekteresistentie mogelijk in gewassen, de conservering van groenten en fruit en toepassing in wetenschappelijk onderzoek, waardoor het een referentieras wordt voor immuuninductoren van planten. Op moleculair structureel niveau leggen het N--terminale receptorbindingsmotief, het tussenliggende signaallinkergebied, de C-terminale membraanverankeringsstructuur en de oplosbaarheid van TFA-zoutvorming de structurele basis voor de hoge activiteit, hoge stabiliteit en goede wateroplosbaarheid ervan.
Xi'an Faithful BioTech Co., Ltd. nodigt professionals uit de industrie van harte uit om meer te weten te komen over onze uitzonderlijke productenFlageline 22 TFAproductiemogelijkheden en uitgebreide B2B-oplossingen. Onze farmaceutische-producten zijn van superieure kwaliteit, concurrerend geprijsd en worden aangeboden met betrouwbare wereldwijde levering via een gerenommeerd-distributienetwerk. Neem contact op met ons team (allen@faithfulbio.com) om monsters aan te vragen en aangepaste formuleringsoplossingen te bespreken die zijn afgestemd op uw specifieke behoeften. Xi'an Faithful BioTech streeft naar uitmuntendheid, strikte naleving van relevante regelgeving en professionele klantenondersteuning, en streeft ernaar u een uitzonderlijke ervaring te bieden.
Referenties
- BankChem. (2026). Flagellin 22 (flg22) TFA-zout technisch gegevensblad.
- Bojun Lu, et al. (2016). Afweerreacties in vrouwelijke gametofyten van Saccharina japonica (Phaeophyta), geïnduceerd door van flg22 afgeleide peptiden. Journal of Applied Phycologie, 28(3), 1723-1732.
- Chai, Y., en Jin, H. (2025). FLS2/BAK1-receptorcomplexactivering en PTI-signalering in de immuniteit van planten. Jaaroverzicht van plantenbiologie, 76, 589-615.
- InvivoChem. (2025). Flagelin 22 TFA (V77011) producthandleiding.
- MedChemExpress. (2025). Flageline 22 (TFA) (HY-P1568A-5mg) bioactiviteitsprotocol.
- SB-PEPTIDE. (2026). Flagellin 22 (flg22) specificatieblad.
- Zipfel, C., et al. (2004). De bacteriële opwekker flagelline activeert de Arabidopsis FLS2-receptorkinase. Natuur, 428(6984), 764-767.