Flagelin 22 TFA(CAS 304642-91-9), với công thức phân tử C₉₃H₁₆₂N₃₂O₃₄ và trọng lượng phân tử 2272,48, là một loại bột màu trắng ở trạng thái tinh khiết. Đây là muối trifluoroacetate của một đoạn axit amin 22-được bảo tồn cao ở đầu N-của vi khuẩn Flagellin, thuộc về mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh-điển hình. Trình tự axit amin của nó là Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg-Ile-Asn{{19} }Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly-Leu-Gln-Ile-Ala. Là chất cảm ứng tiêu chuẩn cho hoạt động miễn dịch thực vật, Flagelin 22 TFA kích hoạt phản ứng miễn dịch PTI của thực vật bằng cách kích hoạt cụ thể phức hợp thụ thể FLS2/BAK1. Nó có ưu điểm là kích hoạt miễn dịch mạnh, độ ổn định cao và không có dư lượng môi trường, và được sử dụng rộng rãi trong bệnh lý thực vật, nhân giống và nghiên cứu và phát triển thuốc trừ sâu sinh học mới.
Đoạn hoạt động nhỏ nhất của Flagellin
Flagelin 22 TFAlà một peptide axit amin 22-tuyến tính được sản xuất tổng hợp, nằm ở vùng đầu N được bảo tồn nhất của vi khuẩn Flagellin. Nó thiếu nếp gấp cấp hai/cấp ba và thể hiện cấu trúc chuỗi tuyến tính linh hoạt, cho phép các thụ thể màng tế bào thực vật nhận biết chính xác và kích hoạt các tín hiệu miễn dịch.
Trình tự chính của nó có các vùng chức năng được xác định rõ ràng: vùng N-đầu Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg là vùng liên kết lõi thụ thể, giàu axit amin phân cực và cơ bản, có thể xen trực tiếp vào vùng lặp giàu leucine- ngoại bào của thụ thể FLS2, xác định khả năng miễn dịch của nó hoạt động kích hoạt; ở giữa Ile-Asn-Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Vùng Gly là vùng tiếp giáp truyền tín hiệu, chứa mô típ giàu aspartate{19}}, hỗ trợ những thay đổi về hình dạng trong phức hợp thụ thể và khởi tạo nội bào báo hiệu; vùng C-đầu Leu-Gln-Ile-Ala là vùng neo ổn định, nơi các axit amin kỵ nước tăng cường độ bám dính của peptit với màng tế bào, kéo dài thời gian tác dụng.
Các đặc tính hóa lý và đặc tính tạo muối-rất tương thích với các yêu cầu ứng dụng: Dạng muối TFA cải thiện đáng kể khả năng hòa tan trong nước, vượt trội hơn nhiều so với các peptit tự do, khiến nó phù hợp với nhiều phương pháp ứng dụng khác nhau như phun qua lá và tưới rễ; điểm nóng chảy > 220 độ , có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng trong môi trường-đèn kín, tránh ánh sáng trong 24 tháng và duy trì ổn định trong 3 năm sau khi đóng gói lại ở -20 độ ; nó có khả năng kháng axit, kiềm và thuốc trừ sâu thông thường, thể hiện tính ổn định tuyệt vời trên đồng ruộng; độ tinh khiết của hoạt chất dược phẩm có thể đạt trên 98%, tạp chất đơn < 0,5% và độ ẩm < 0,2%, đáp ứng tiêu chuẩn dược điển cho chế phẩm peptide.
So với protein Flagellin tự nhiên (khoảng 50kDa), cấu trúc-phân tử tuyến tính nhỏ 22-peptide củaFlagelin 22 TFAcó ba ưu điểm chính: không có khả năng sinh miễn dịch và sẽ không bị thực vật loại bỏ dưới dạng protein lạ; khả năng chống phân hủy protease, có thời gian bán hủy là 7–14 ngày trong lá hoặc đất; và tổng hợp đơn giản, với tổng hiệu suất lên đến 70% trong quá trình tổng hợp peptide pha rắn-và độ tinh khiết luôn ở mức trên 98%, khiến nó phù hợp cho sản xuất công nghiệp-quy mô lớn.
Quá trình tổng hợp pha rắn-sử dụng chiến lược bảo vệ Fmoc: sử dụng nhựa Rink amide làm chất mang, các axit amin được bảo vệ bởi Fmoc-được ghép tuần tự từ đầu C-đến đầu N-. Sau khi phân tách và khử bảo vệ, các axit amin được tinh chế bằng sắc ký lỏng hiệu suất cao-pha-đảo ngược (RP-HPLC), sau đó được muối bằng axit trifluoroacetic và đông khô-để thu được sản phẩm cuối cùng. Quá trình này tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ tạp chất, mang lại độ ổn định hàng loạt tốt và cho phép sản xuất{10}quy mô kilôgam, đáp ứng nhu cầu{11}}quy mô lớn của nông nghiệp và nghiên cứu khoa học.
Năm đặc điểm cấu trúc-đường trục peptide 22-tuyến tính, mô-đun liên kết thụ thể đầu cuối N-{4}}, vùng liên kết tín hiệu trung gian, cấu trúc neo màng đầu C- và sự hình thành muối TFA để hòa tan-tạo nên những ưu điểm cốt lõi của Flagelin 22 TFA: hiệu quả cao trong việc kích hoạt miễn dịch, độ hòa tan trong nước tốt, bảo quản ổn định và tổng hợp dễ dàng để sản xuất hàng loạt. Điều này đặt nền tảng phân tử cho ứng dụng của nó trong cảm ứng miễn dịch và kiểm soát sinh học ở thực vật.
Logic khởi đầu miễn dịch được FLS2 công nhận
Cơ chế hoạt động cốt lõi củaFlagelin 22 TFAdựa trên sự nhận biết đặc hiệu cao của flg22 bởi thụ thể FLS2 trên màng tế bào thực vật. Arabidopsis thaliana FLS2 là một thụ thể-giống như kinase giàu lặp lại leucine, bao gồm miền ngoại bào, miền xuyên màng và miền kinase nội bào. Khi 22 axit amin của flg22 liên kết với miền ngoại bào của FLS2, thụ thể ngay lập tức mờ đi và tuyển dụng một đồng{9}}thụ thể khác là BAK1 để tạo thành một phức hợp hoạt động. Việc lắp ráp phức hợp FLS2-BAK1 đánh dấu “báo động” chính thức của hệ miễn dịch thực vật.
Tại thời điểm kích hoạt thụ thể, miền kinase nội bào của FLS2 trải qua quá trình tự phosphoryl hóa, bắt đầu một loạt quá trình truyền tín hiệu nội bào. Một trong những tác nhân ngược dòng là NADPH oxydase RBOHD. Sau khi kích hoạt, RBOHD chuyển các electron từ NADPH tế bào chất sang oxy phân tử ngoại bào ở màng plasma, tạo ra các anion superoxide. Các anion superoxide này nhanh chóng bị mất cân đối bởi superoxide dismutase thành hydrogen peroxide, tạo thành "sự bùng nổ đầu tiên" của các loại oxy phản ứng. Sự bùng phát này, có thể được phát hiện trong vòng vài phút sau khi xử lý flg22, thể hiện sự kiện tế bào phản ứng-nhanh nhất trong hệ thống miễn dịch của thực vật.
Sự bùng nổ của các loại oxy phản ứng (ROS) kích hoạt nhiều đường truyền tín hiệu xuôi dòng, bao gồm cả dòng protein kinase được hoạt hóa-mitogen, dòng ion canxi và hoạt hóa của kinase protein phụ thuộc canxi (MAPK). Việc kích hoạt đường dẫn tín hiệu MAPK sẽ khuếch đại hơn nữa các tín hiệu phòng thủ, cuối cùng dẫn đến việc lập trình lại quá trình phiên mã của các gen liên quan đến phòng thủ-trong nhân. Dữ liệu phiên mã cho thấy rằng việc xử lý bằng flg22 có thể tạo ra những thay đổi biểu hiện ở hàng nghìn gen trong vòng vài giờ, bao gồm các gen mã hóa các protein liên quan đến sinh bệnh-, các enzyme tổng hợp lignin và các enzyme tổng hợp phytoalexin. Những sản phẩm gen này thực hiện chức năng kháng khuẩn trực tiếp hoặc củng cố hàng rào vật lý của thành tế bào.
Trong các tế bào bảo vệ lỗ khí, đường truyền tín hiệu được kích hoạt bằng flg22 dẫn đến sự tích lũy hiệp đồng của ROS và oxit nitric truyền tin thứ cấp, kích hoạt dòng ion kali tràn ra và giảm áp suất thẩm thấu, khiến lỗ khí đóng lại. Hiệu ứng "miễn dịch khí khổng" này ngăn chặn về mặt vật lý vi khuẩn xâm nhập vào bên trong lá thông qua khí khổng, đóng vai trò là tuyến phòng thủ vật lý đầu tiên của cây chống lại mầm bệnh trên lá. Khi flg22 tinh khiết được áp dụng ngoại sinh, quá trình này không cần có sự hiện diện của mầm bệnh, cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu các con đường truyền tín hiệu miễn dịch trong điều kiện vô trùng.
Bên cạnh các phản ứng phòng vệ cục bộ, flg22 còn có thể gây ra tình trạng kháng thuốc mắc phải ở thực vật. Khi lá cây cảm nhận được tín hiệu flg22 tại địa phương, những lá không được xử lý ở xa hơn cũng chuyển sang "trạng thái cảnh giác", thể hiện khả năng chống chịu mạnh mẽ hơn trước các cuộc tấn công mầm bệnh tiếp theo. Trong sản xuất nông nghiệp, phát hiện này đã làm nảy sinh khái niệm "chất gây cảm ứng miễn dịch"-sử dụng chất kích thích như flg22 để đưa cây trồng vào trạng thái phòng thủ sớm hơn, giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học.
Điểm chuẩn phân tử cho nghiên cứu thực vật mẫu
Ứng dụng hoàn thiện nhất và{0}}được hỗ trợ tốt nhất củaFlagelin 22 TFAđược coi là chất chủ vận "tiêu chuẩn vàng" trong nghiên cứu miễn dịch bẩm sinh ở thực vật. Ở cây mô hình Arabidopsis thaliana, việc xử lý flg22 đã trở thành tài liệu tham khảo tiêu chuẩn cho việc nghiên cứu mô hình-miễn dịch kích hoạt. Các nhà nghiên cứu thường đánh giá sức mạnh của phản ứng miễn dịch trong mô thực vật bằng cách đo sự bùng nổ của các loại oxy phản ứng, mức độ phosphoryl hóa MAPK hoặc mức độ biểu hiện của các gen phòng vệ. Chế độ kích hoạt "không có mầm bệnh" này giúp loại bỏ sự can thiệp thực nghiệm từ chính vi khuẩn và được sử dụng rộng rãi để làm sáng tỏ cấu trúc di truyền của các con đường truyền tín hiệu miễn dịch.
Trong nghiên cứu ứng dụng về cải thiện khả năng miễn dịch của cây trồng, flg22 cũng là một công cụ sàng lọc mạnh mẽ để đánh giá hiệu suất kháng bệnh. Bằng cách so sánh cường độ bùng phát các loại oxy phản ứng sau khi xử lý flg22 ở các giống cây trồng hoặc kiểu gen khác nhau, các nhà tạo giống có thể nhanh chóng sàng lọc các giống có khả năng miễn dịch mạnh hơn. Một nghiên cứu năm 2025 sử dụng phương pháp xử lý flg22 để sàng lọc các dòng củ cải đường-có khả năng chịu muối đã phát hiện ra rằng tiền xử lý flg22 ngoại sinh đã kích hoạt con đường sinh tổng hợp proline trong lá củ cải đường. Sự tích lũy proline giúp duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu tế bào và loại bỏ các gốc tự do, từ đó làm giảm đáng kể tác dụng ức chế của stress muối đối với sự phát triển của thực vật. Khám phá này mở rộng ứng dụng của flg22 từ một "chất kích thích phòng vệ" đơn giản sang một chiều hướng mới: một "tác nhân bảo vệ chống lại căng thẳng phi sinh học".
Trong các nghiên cứu-ngành liên ngành về dinh dưỡng và miễn dịch nitơ, flg22 cũng đóng vai trò là tài liệu tham khảo tiêu chuẩn để kích hoạt hệ thống phòng thủ. Một nghiên cứu được công bố trên Báo cáo tế bào thực vật vào năm 2026 cho thấy rằng trong điều kiện áp lực nitơ thấp, các loại oxy phản ứng do flg22- gây ra sẽ bùng nổ và sự biểu hiện của các gen phản ứng với axit jasmonic trong lá dưa chuột đã bị ức chế đáng kể. Khi bổ sung flg22 ngoại sinh, phản ứng phòng vệ trong điều kiện nitơ thấp được tăng cường đáng kể, đồng thời tình trạng tăng trưởng tổng thể và hiệu quả sử dụng nitơ của cây trồng được cải thiện. Điều này cho thấy flg22 có thể bù đắp một phần sự thiếu hụt miễn dịch do căng thẳng dinh dưỡng gây ra và có những ứng dụng đầy hứa hẹn trong nông nghiệp bền vững giúp giảm lượng phân bón đầu vào.
Trong việc xác định chi tiết các tương tác phân tử, flg22 cũng là mục tiêu cạnh tranh không thể thiếu. Bằng cách phân giải cấu hình ba{2}}chiều của phức hợp FLS2-flg22 bằng kỹ thuật sinh học cấu trúc, các nhà nghiên cứu không chỉ xác định được các gốc axit amin quan trọng nhận biết flg22 mà còn tiết lộ cơ chế phân tử của BAK1 như một thụ thể co-. Một nghiên cứu đột phá năm 2025 đã sử dụng phương pháp quang phổ NMR flo-19 để theo dõi động học liên kết của flg22 và FLS2 ở các nhiệt độ khác nhau, phát hiện ra rằng túi nhận biết của FLS2 có tính linh hoạt về hình dạng, cho phép thụ thể duy trì độ nhạy với flg22 trong phạm vi nhiệt độ rộng. Những phát hiện cơ bản này cung cấp các mục tiêu phân tử cho việc nhân giống kháng bệnh cây trồng và đưa ra các nguyên tắc thiết kế hợp lý để thiết kế các chất gây cảm ứng miễn dịch tổng hợp phổ rộng hơn.
Flagelin 22 TFAcũng đã được sử dụng để nghiên cứu hiện tượng "trí nhớ miễn dịch". Ở cây Arabidopsis, khi thực vật được-kích thích trước với nồng độ flg22 thấp và sau đó-bị thách thức thứ cấp với nồng độ flg22 hoặc mầm bệnh cao vài ngày sau đó, phản ứng phòng vệ của thực vật nhanh hơn và mãnh liệt hơn so với nhóm đối chứng không được xử lý. Hiện tượng này được gọi là "sự nhạy cảm phòng thủ". Bằng cách sử dụng mô hình này, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một số yếu tố biến đổi nhiễm sắc thể-điều chỉnh trí nhớ miễn dịch, cung cấp manh mối phân tử để hiểu cách thực vật "ghi nhớ" các mối đe dọa trong quá khứ.
-Ứng dụng liên ngành của chất bổ trợ miễn dịch và sức khỏe động vật
Kết quả cho thấy sử dụng flg22 bằng đường uống làm tăng đáng kể mức độ bài tiết globulin miễn dịch A (sIgA) ở niêm mạc hỗng tràng. sIgA là phân tử tác động chính của hệ thống miễn dịch niêm mạc, có khả năng vô hiệu hóa mầm bệnh và ngăn chặn chúng bám vào tế bào biểu mô ruột. Trong các thí nghiệm thử thách vi khuẩn Salmonella, gà thịt được xử lý trước bằng flg22 cho thấy tỷ lệ sống sót được cải thiện đáng kể, trọng lượng hồi phục nhanh hơn và lượng Salmonella trong phân giảm đáng kể. Kết quả này không chỉ xác nhận tác dụng kích hoạt miễn dịch của flg22 ở gia cầm mà còn cho thấy tính khả thi của đường uống thuận tiện, có ý nghĩa thực tiễn quan trọng đối với chăn nuôi quy mô lớn.
Ở mức độ dinh dưỡng vật nuôi, gà thịt được xử lý bằng flg22 có tỷ lệ chuyển đổi thức ăn tốt hơn và tăng trọng hàng ngày. Nồng độ nitơ urê huyết thanh ở gà thịt 20- ngày tuổi đã giảm đáng kể, trong khi mức protein tổng số và albumin tăng lên, cho thấy flg22 có thể cải thiện việc sử dụng trao đổi chất protein. flg22 cũng điều chỉnh thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột, làm tăng tỷ lệ Firmicutes và Bacteroidetes, một sự thay đổi có mối tương quan tích cực với hiệu quả sử dụng thức ăn được cải thiện. Những phát hiện này cho thấy flg22 không chỉ là chất kích hoạt miễn dịch mà còn là chất phụ gia thức ăn chức năng tiềm năng để cải thiện sức khỏe tổng thể và hiệu suất sản xuất của vật nuôi.
Việc áp dụngFlagelin 22 TFAtrong vắc xin thú y cũng rất đáng chú ý. Vì bản thân flg22 là một mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh nên nó có thể kích hoạt trực tiếp các thụ thể nhận dạng mẫu trong các tế bào chủ khác nhau. Trong các công thức vắc xin, flg22 có thể hoạt động như một “tín hiệu nguy hiểm” nhằm tăng cường khả năng miễn dịch của kháng nguyên. Các nhà nghiên cứu đã trộn Salmonella bất hoạt với flg22 để tạo ra vắc xin bất hoạt và nhận thấy rằng so với chỉ sử dụng vi khuẩn bất hoạt, nhóm vắc xin có thêm flg22 có hiệu giá kháng thể đặc hiệu trong huyết thanh-cao hơn sau khi chủng ngừa và khả năng bảo vệ tăng khoảng 30% sau thử thách. Kết quả này chỉ ra rằng flg22 có tiềm năng đóng vai trò là chất bổ trợ vắc xin mới, đặc biệt thích hợp cho chăn nuôi gia cầm thâm canh và các động vật có giá trị kinh tế quan trọng khác.
Cuối cùng, trong lĩnh vực an toàn thực phẩm và thử nghiệm vi sinh, flg22 đã mở rộng từ nghiên cứu miễn dịch thực vật truyền thống sang nền tảng nghiên cứu về sức khỏe đường ruột của động vật và con người. Đồng-nuôi cấy flg22 với các chất hữu cơ trong ruột người cho phép đánh giá tác động của các sản phẩm vi khuẩn lên chức năng hàng rào niêm mạc. Do thụ thể FLS2 đặc trưng cho thực vật{6}}và không có chất tương đồng trong tế bào động vật có vú nên tác dụng kích thích trực tiếp của flg22 lên tế bào động vật bị hạn chế. Điều này giải thích tại sao hiệu ứng flg22 được quan sát thấy trong các thí nghiệm ở gà thịt chủ yếu tập trung vào việc điều chỉnh gián tiếp hàng rào biểu mô và tế bào miễn dịch, thay vì kích hoạt trực tiếp các đường truyền tín hiệu giống FLS2{13}}. Việc điều chỉnh khả năng miễn dịch của động vật bằng flg22 có thể dựa vào sự tương tác gián tiếp của nó với hệ vi sinh vật đường ruột hoặc tế bào trình diện kháng nguyên; cơ chế này đòi hỏi phải làm sáng tỏ thêm.
Phần kết luận
Flagelin 22 TFA, với xương sống 22-peptide tuyến tính duy nhất được bảo tồn, thiết lập cơ chế cốt lõi để kích hoạt thụ thể FLS2/BAK1, tầng tín hiệu miễn dịch PTI và phản ứng phòng vệ đa cấp. Điều này cho phép-kháng bệnh phổ rộng ở cây trồng, bảo quản rau quả và ứng dụng trong nghiên cứu khoa học, khiến nó trở thành giống chuẩn cho các chất gây cảm ứng miễn dịch thực vật. Ở cấp độ cấu trúc phân tử, mô-đun liên kết với thụ thể đầu cuối N-, vùng liên kết tín hiệu trung gian, cấu trúc neo màng đầu C và khả năng hòa tan hình thành muối TFA tạo nền tảng cấu trúc cho hoạt tính cao, độ ổn định cao và khả năng hòa tan trong nước tốt.
Công ty TNHH Công nghệ sinh học Xi'an Faithful trân trọng mời các chuyên gia trong ngành tìm hiểu về sản phẩm đặc biệt của chúng tôiFlagelin 22 TFAnăng lực sản xuất và giải pháp B2B toàn diện. Các sản phẩm-dược phẩm của chúng tôi có chất lượng vượt trội, giá cả cạnh tranh và được cung cấp dịch vụ giao hàng toàn cầu đáng tin cậy thông qua mạng lưới phân phối-được thiết lập tốt. Vui lòng liên hệ với nhóm của chúng tôi (allen@faithfulbio.com) để yêu cầu mẫu và thảo luận về các giải pháp xây dựng công thức tùy chỉnh phù hợp với nhu cầu cụ thể của bạn. Xi'an Faithful BioTech cam kết mang lại sự xuất sắc, tuân thủ nghiêm ngặt các quy định có liên quan và hỗ trợ khách hàng chuyên nghiệp, cố gắng mang lại trải nghiệm đặc biệt cho bạn.
Tài liệu tham khảo
- Băng ghế dự bị. (2026). Bảng dữ liệu kỹ thuật muối Flagellin 22 (flg22) TFA.
- Bojun Lu và cộng sự. (2016). Phản ứng phòng vệ ở giao tử cái của Saccharina japonica (Phaeophyta) được tạo ra bởi các peptide có nguồn gốc từ flg22. Tạp chí Phycology ứng dụng, 28(3), 1723-1732.
- Chai, Y., & Jin, H. (2025). Kích hoạt phức hợp thụ thể FLS2/BAK1 và tín hiệu PTI trong khả năng miễn dịch của thực vật. Đánh giá hàng năm về sinh học thực vật, 76, 589-615.
- InvivoChem. (2025). Hướng dẫn sử dụng sản phẩm Flagelin 22 TFA (V77011).
- MedChemExpress. (2025). Giao thức hoạt tính sinh học Flagelin 22 (TFA) (HY-P1568A-5mg).
- SB-PEPTIDE. (2026). Bảng thông số kỹ thuật Flagellin 22 (flg22).
- Zipfel, C., và cộng sự. (2004). Flagellin của vi khuẩn kích hoạt kinase thụ thể FLS2 của Arabidopsis. Thiên nhiên, 428(6984), 764-767.