فلاجلين 22 TFA(CAS 304642-91-9)، مع الصيغة الجزيئية C₉₃H₁₆₂N₃₂O₃₄ والوزن الجزيئي 2272.48، هو مسحوق أبيض في حالته النقية. إنه ملح ثلاثي فلورو أسيتات لجزء من الحمض الأميني 22-المحفوظ بدرجة عالية عند الطرف N-من السوط البكتيري، الذي ينتمي إلى النمط الجزيئي المرتبط بمسببات الأمراض-. تسلسل الأحماض الأمينية الخاصة به هو Gln-Arg-ليو-سير-Thr-Gly-سير-Arg-Ile-Asn{{19} }سير-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly-Leu-Gln-Ile-Ala. كمحفز قياسي لتنشيط مناعة النبات، يقوم فلاجلين 22 TFA بتحفيز الاستجابة المناعية للنبات PTI عن طريق تنشيط مجمع مستقبلات FLS2/BAK1 على وجه التحديد. يتميز بمزايا التنشيط المناعي القوي والاستقرار العالي وعدم وجود بقايا بيئية، ويستخدم على نطاق واسع في أمراض النبات والتربية وأبحاث وتطوير المبيدات البيولوجية الجديدة.
أصغر جزء نشط من فلاجيلين
فلاجلين 22 TFAعبارة عن ببتيد حمض أميني خطي مكون من 22- يتم إنتاجه صناعيًا، ويقع في منطقة الطرف N الأكثر حفظًا من السوط البكتيري. إنه يفتقر إلى الطي الثانوي/الثالثي ويظهر سلسلة خطية مرنة، مما يسمح بالتعرف الدقيق بواسطة مستقبلات غشاء الخلية النباتية وتفعيل الإشارات المناعية.
يحتوي تسلسلها الأساسي على مناطق وظيفية محددة بوضوح: منطقة N-Gln-Arg-Leu-Ser-Thr-Gly-Ser-Arg هي منطقة الارتباط الأساسية للمستقبل، وهي غنية بالأحماض الأمينية القطبية والأساسية، والتي يمكن أن تدخل مباشرة إلى منطقة التكرار الغنية بالليوسين خارج الخلية- في FLS2 المستقبل، وتحديد نشاط التنشيط المناعي؛ المنطقة الوسطى Ile-Asn-Ser-Ala-Lys-Asp-Asp-Ala-Ala-Gly هي منطقة تقاطع نقل الإشارة، التي تحتوي على عنصر أسبارتاتي- غني، والذي يساعد في التغييرات التوافقية في المستقبل معقدة ويبدأ الإشارات داخل الخلايا. منطقة C-Leu-Gln-Ile-Ala هي منطقة التثبيت المستقرة، حيث تعمل الأحماض الأمينية الكارهة للماء على تعزيز التصاق الببتيد بغشاء الخلية، مما يطيل مدة العمل.
تتوافق الخواص الفيزيائية والكيميائية -وخصائص تكوين الملح بشكل كبير مع متطلبات التطبيق: يعمل شكل ملح TFA على تحسين قابلية الذوبان في الماء بشكل كبير، وهو أعلى بكثير من الببتيدات الحرة، مما يجعله مناسبًا لطرق التطبيق المختلفة مثل الرش الورقي وري الجذور؛ نقطة الانصهار > 220 درجة، يمكن تخزينها في درجة حرارة الغرفة في بيئة محمية محكمة الغلق وخفيفة لمدة 24 شهرًا، وتبقى مستقرة لمدة 3 سنوات بعد إعادة التعبئة عند -20 درجة؛ إنه مقاوم للأحماض والقلويات والمبيدات الحشرية الشائعة، مما يُظهر استقرارًا ميدانيًا ممتازًا؛ يمكن أن يصل نقاء العنصر الصيدلاني النشط إلى أكثر من 98%، مع شوائب مفردة < 0.5% ورطوبة < 0.2%، مما يتوافق مع معايير دستور الأدوية لمستحضرات الببتيد.
بالمقارنة مع بروتين السوط الطبيعي (حوالي 50 كيلو دالتون)، فإن بنية الجزيء الصغير - الخطي المكون من 22 ببتيد منفلاجلين 22 TFAله ثلاث مزايا رئيسية: لا يوجد مناعة، ولن يتم تطهيره بواسطة النباتات باعتباره بروتينًا أجنبيًا؛ مقاومة تحلل الأنزيم البروتيني، بنصف عمر-يتراوح من 7 إلى 14 يومًا في الأوراق أو التربة؛ والتخليق البسيط، بإجمالي إنتاج يصل إلى 70% في المرحلة الصلبة- من تخليق الببتيد ونقاء أعلى من 98% باستمرار، مما يجعله مناسبًا للإنتاج الصناعي-الكبير الحجم.
تستخدم عملية تخليق الطور الصلب- إستراتيجية حماية Fmoc: باستخدام راتنج أميد Rink كحامل، يتم اقتران الأحماض الأمينية المحمية بـ Fmoc- بشكل تسلسلي من الطرف C- إلى الطرف N-. بعد الانقسام وإزالة الحماية، تتم تنقية الأحماض الأمينية عن طريق التحليل اللوني السائل عالي الأداء -المرحلة المعكوسة- (RP-HPLC)، ثم تمليحها بحمض ثلاثي فلورو أسيتيك، وتجفيفها بالتجميد - للحصول على المنتج النهائي. تسهل هذه العملية إزالة الشوائب، وتوفر ثباتًا جيدًا للدفعات، وتمكن من الإنتاج بحجم-الكيلو جرام، مما يلبي احتياجات-الحجم الكبير للزراعة والبحث العلمي.
خمس ميزات هيكلية -عمود فقري ببتيد خطي 22-، ونموذج ربط مستقبلات طرفية N-، ومنطقة رابط إشارة متوسطة، وهيكل تثبيت غشاء طرفي C-، وتكوين ملح TFA للإذابة - تشكل المزايا الأساسية لـ Flagelin 22 TFA: الكفاءة العالية في التنشيط المناعي، والذوبان الجيد في الماء، والتخزين المستقر، والتوليف السهل للإنتاج الضخم. وهذا يضع الأساس الجزيئي لتطبيقه في الحث المناعي للنباتات والمكافحة الحيوية.
منطق بدء المناعة المعترف به من قبل FLS2
آلية العمل الأساسيةفلاجلين 22 TFAيعتمد على التعرف المحدد للغاية على flg22 بواسطة مستقبل FLS2 الموجود على غشاء الخلية النباتية. Arabidopsis thaliana FLS2 هو مستقبل -مثل الكيناز الغني بتكرار الليوسين، ويتكون من مجال خارج الخلية، ومجال عبر الغشاء، ومجال كيناز داخل الخلايا. عندما ترتبط الأحماض الأمينية الـ 22 لـ flg22 بالمجال خارج الخلية لـ FLS2، يتضاءل المستقبل على الفور ويجند مستقبلًا مشاركًا آخر، BAK1، لتكوين مركب نشط. يمثل تجميع مجمع FLS2-BAK1 "الإنذار" الرسمي لجهاز المناعة النباتي.
في لحظة تنشيط المستقبل، يخضع مجال الكيناز داخل الخلايا لـ FLS2 إلى الفسفرة الذاتية، مما يؤدي إلى بدء سلسلة من نقل الإشارة داخل الخلايا. أحد المؤثرات الأولية هو NADPH أوكسيديز RBOHD. عند التنشيط، ينقل RBOHD الإلكترونات من NADPH السيتوبلازمي إلى الأكسجين الجزيئي خارج الخلية في غشاء البلازما، مما يولد أنيونات الأكسيد الفائق. يتم عدم تناسب أنيونات الأكسيد الفائق بسرعة بواسطة ديسموتاز الأكسيد الفائق مع بيروكسيد الهيدروجين، مما يشكل "الانفجار الأول" لأنواع الأكسجين التفاعلية. يمثل هذا الانفجار، الذي يمكن اكتشافه خلال دقائق من معالجة flg22، أسرع-حدث خلوي استجابة في الجهاز المناعي للنبات.
يؤدي انفجار أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) إلى إطلاق مسارات إشارات متعددة في اتجاه مجرى النهر، بما في ذلك سلسلة بروتين كيناز المنشط -المولد المولد، وتدفق أيونات الكالسيوم، وتنشيط كينازات البروتين المعتمدة على الكالسيوم - (MAPKs). يؤدي تنشيط مسار إشارات MAPK إلى تضخيم الإشارات الدفاعية بشكل أكبر، مما يؤدي في النهاية إلى إعادة برمجة النسخ للجينات المرتبطة بالدفاع- داخل النواة. تظهر البيانات النسخية أن علاج flg22 يمكن أن يحفز تغييرات التعبير في آلاف الجينات خلال ساعات، بما في ذلك الجينات التي تشفر البروتينات المرتبطة بالتسبب في المرض، ومركبات اللجنين، ومركبات فيتواليكسين. تؤدي هذه المنتجات الجينية وظائف مضادة للجراثيم مباشرة أو تعزز الحاجز المادي لجدار الخلية.
في الخلايا الحارسة الثغورية، يؤدي مسار الإشارات المحفز بـ flg22 إلى التراكم التآزري لـ ROS وأكسيد النيتريك الثانوي، مما يؤدي إلى تدفق أيونات البوتاسيوم وانخفاض الضغط الأسموزي، مما يؤدي إلى إغلاق الثغور. يمنع تأثير "المناعة الفموية" البكتيريا من غزو داخل الورقة من خلال الثغور، وهو بمثابة خط الدفاع المادي الأول للنبات ضد مسببات الأمراض الورقية. عندما يتم تطبيق flg22 المنقى خارجيًا، فإن العملية لا تتطلب وجود مسببات الأمراض، مما يسمح للباحثين بدراسة مسارات الإشارات المناعية في ظل ظروف معقمة.
إلى جانب استجابات الدفاع المحلية، يمكن لـ flg22 أيضًا تحفيز المقاومة المكتسبة الجهازية في النباتات. عندما تستشعر الأوراق محليًا إشارات flg22، فإن الأوراق غير المعالجة في أماكن أبعد تدخل أيضًا في "حالة اليقظة"، مما يظهر مقاومة أقوى لهجمات مسببات الأمراض اللاحقة. في الإنتاج الزراعي، أدى هذا الاكتشاف إلى ظهور مفهوم "محفزات المناعة"-التي تستخدم المثيرات مثل flg22 لتحفيز المحاصيل على التحول إلى حالة دفاعية مبكرًا، مما يقلل من استخدام المبيدات الحشرية الكيميائية.
المعيار الجزيئي لأبحاث النبات النموذجية
التطبيق الأكثر نضجًا-والذي يحظى بدعم جيدفلاجلين 22 TFAهو بمثابة ناهض "المعيار الذهبي" في أبحاث المناعة الفطرية النباتية. في النبات النموذجي Arabidopsis thaliana، أصبح علاج flg22 مرجعًا موحدًا لدراسة نموذج -المناعة المحفزة. يقوم الباحثون عادةً بتقييم قوة الاستجابات المناعية في الأنسجة النباتية عن طريق قياس رشقات أنواع الأكسجين التفاعلية، أو مستويات فسفرة MAPK، أو مستويات التعبير عن جينات الدفاع. يعمل وضع التنشيط "الخالي من مسببات الأمراض-" على التخلص من التداخل التجريبي من البكتيريا نفسها ويستخدم على نطاق واسع لتوضيح البنية الجينية لمسارات الإشارات المناعية.
في الأبحاث التطبيقية حول تحسين مناعة المحاصيل، يعد flg22 أيضًا أداة فحص قوية لتقييم أداء المقاومة. من خلال مقارنة شدة رشقات أنواع الأكسجين التفاعلية بعد معالجة flg22 في أصناف نباتية أو أنماط وراثية مختلفة، يمكن للمربين فحص الأصناف ذات المناعة الأقوى بسرعة. وجدت دراسة أجريت عام 2025 باستخدام معالجة flg22 لفحص خطوط بنجر السكر المتحملة للملح- أن المعالجة المسبقة لـ flg22 الخارجية تنشط مسار التخليق الحيوي للبرولين في أوراق بنجر السكر. يساعد تراكم البرولين في الحفاظ على توازن الضغط الأسموزي الخلوي ويتخلص من الجذور الحرة، وبالتالي يقلل بشكل كبير من التأثير المثبط للإجهاد الملحي على نمو النبات. يوسع هذا الاكتشاف تطبيق flg22 من "محفز دفاعي" بسيط إلى بُعد جديد: "عامل وقائي ضد الإجهاد اللاأحيائي".
في الدراسات الشاملة-للتغذية بالنيتروجين والمناعة، يعمل flg22 أيضًا كمرجع قياسي لتنشيط الدفاع. وجدت دراسة نُشرت في Plant Cell Reports في عام 2026 أنه في ظل انخفاض ضغط النيتروجين، تم قمع أنواع الأكسجين التفاعلية المستحثة بـ flg22- والتعبير عن الجينات المستجيبة لحمض الياسمين في أوراق الخيار بشكل كبير. عندما تم استكمال flg22 الخارجي، تم تعزيز الاستجابة الدفاعية في ظل ظروف انخفاض النيتروجين بشكل كبير، في حين تم تحسين حالة النمو الإجمالية وكفاءة استخدام النيتروجين للنباتات. يشير هذا إلى أن flg22 يمكن أن يعوض جزئيًا عن نقص المناعة الناجم عن الإجهاد الغذائي وله تطبيقات واعدة في الزراعة المستدامة التي تقلل من مدخلات الأسمدة.
في التحديد التفصيلي للتفاعلات الجزيئية، يعد flg22 أيضًا هدفًا تنافسيًا لا غنى عنه. من خلال حل التكوين -ثلاثي الأبعاد لمجمع FLS2-flg22 باستخدام تقنيات البيولوجيا الهيكلية، لم يحدد الباحثون بقايا الأحماض الأمينية الرئيسية التي تتعرف على flg22 فحسب، بل كشفوا أيضًا عن الآلية الجزيئية لـ BAK1 كمستقبل- مشترك. استخدمت دراسة رائدة أجريت عام 2025 التحليل الطيفي للفلور 19 الرنين المغناطيسي النووي لتتبع حركية الارتباط لـ flg22 وFLS2 في درجات حرارة مختلفة، واكتشفت أن جيب التعرف على FLS2 يمتلك مرونة توافقية، مما يسمح للمستقبل بالحفاظ على الحساسية لـ flg22 عبر نطاق واسع من درجات الحرارة. توفر هذه النتائج الأساسية أهدافًا جزيئية لتربية مقاومة أمراض المحاصيل وتقدم مبادئ تصميم عقلانية لتصميم محفزات مناعية اصطناعية واسعة النطاق.
فلاجلين 22 TFAكما تم استخدامه لدراسة ظاهرة "الذاكرة المناعية". في الأرابيدوبسيس، عندما تم تحفيز النباتات مسبقًا-بتركيزات منخفضة من flg22 ثم تم تحديها ثانويًا-بتركيزات عالية من flg22 أو مسببات الأمراض بعد عدة أيام، كانت الاستجابة الدفاعية للنبات أكثر سرعة وكثافة من استجابة مجموعة التحكم غير المعالجة. تُعرف هذه الظاهرة باسم "التوعية الدفاعية". باستخدام هذا النموذج، اكتشف الباحثون العديد من عوامل تعديل الكروماتين- التي تنظم الذاكرة المناعية، مما يوفر أدلة جزيئية لفهم كيفية "تذكر" النباتات للتهديدات الماضية.
تطبيقات متعددة التخصصات للمساعدات المناعية وصحة الحيوان
أظهرت النتائج أن تناول flg22 عن طريق الفم أدى إلى زيادة كبيرة في مستوى الجلوبيولين المناعي الإفرازي A (sIgA) في الغشاء المخاطي للصائم. sIgA هو جزيء مؤثر رئيسي في الجهاز المناعي المخاطي، قادر على تحييد مسببات الأمراض ومنع التصاقها بالخلايا الظهارية المعوية. في تجارب تحدي السالمونيلا، أظهرت دجاج التسمين المُعالَج بـ flg22 تحسنًا كبيرًا في معدلات البقاء على قيد الحياة، واستعادة الوزن بشكل أسرع، وانخفاضًا ملحوظًا في حمل السالمونيلا في البراز. لا تؤكد هذه النتيجة فقط التأثير المنشط للمناعة-لـ flg22 في الدواجن ولكنها تكشف أيضًا عن جدوى الطريق المناسب لتناوله عن طريق الفم، والذي له آثار عملية كبيرة على-الزراعة واسعة النطاق.
على مستوى تغذية الحيوان، أظهرت دجاج التسمين المعالجة بـ flg22 نسب تحويل علف أفضل وزيادة في الوزن يوميًا. انخفضت مستويات نيتروجين اليوريا في الدم في دجاج التسمين بعمر 20-يومًا بشكل ملحوظ، بينما زادت مستويات البروتين الكلي والألبومين، مما يشير إلى أن flg22 قد يحسن الاستفادة من استقلاب البروتين. قام flg22 أيضًا بتعديل تكوين الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء، مما أدى إلى زيادة نسبة Firmicutes إلى Bacteroidetes، وهو تغيير يرتبط بشكل إيجابي بتحسين كفاءة التغذية. تشير هذه النتائج إلى أن flg22 ليس فقط منشطًا للمناعة ولكنه أيضًا مادة مضافة وظيفية محتملة للأعلاف لتحسين صحة الحيوان بشكل عام والأداء الإنتاجي.
تطبيقفلاجلين 22 TFAفي اللقاحات البيطرية جدير بالملاحظة أيضًا. نظرًا لأن flg22 هو في حد ذاته نمط جزيئي مرتبط بمسبب المرض-، فيمكنه تنشيط مستقبلات التعرف على الأنماط مباشرة في الخلايا المضيفة المختلفة. في تركيبات اللقاحات، يمكن أن يكون flg22 بمثابة "إشارة خطر" لتعزيز مناعة المستضدات. قام الباحثون بخلط السالمونيلا المعطلة مع flg22 لإنشاء لقاح معطل ووجدوا أنه بالمقارنة مع استخدام البكتيريا المعطلة وحدها، فإن مجموعة اللقاح المضاف إليها flg22 كان لديها عيار أعلى من الأجسام المضادة المحددة في المصل- بعد التحصين وزيادة بنسبة 30% تقريبًا في الحماية بعد التحدي. تشير هذه النتيجة إلى أن flg22 لديه القدرة على العمل كعامل مساعد للقاح جديد، ومناسب بشكل خاص للزراعة المكثفة للدواجن وغيرها من الحيوانات ذات الأهمية الاقتصادية.
أخيرًا، في مجالات سلامة الأغذية والاختبارات الميكروبيولوجية، توسعت شركة flg22 من أبحاث مناعة النباتات التقليدية إلى منصات البحث الخاصة بصحة الأمعاء الحيوانية والبشرية. تسمح زراعة flg22 مع المواد العضوية المعوية البشرية بتقييم تأثير المنتجات البكتيرية على وظيفة الحاجز المخاطي. نظرًا لأن مستقبل FLS2 خاص بالنباتات ويفتقر إلى المتماثلات في خلايا الثدييات، فإن التأثير التحفيزي المباشر لـ flg22 على الخلايا الحيوانية محدود. وهذا ما يفسر سبب تركيز تأثير flg22 الذي لوحظ في تجارب الدجاج اللاحم في المقام الأول على التنظيم غير المباشر للحاجز الظهاري والخلايا المناعية، بدلاً من التنشيط المباشر لمسارات الإشارات الشبيهة بـ FLS2-. من المحتمل أن يعتمد تنظيم مناعة الحيوان بواسطة flg22 على تفاعلاته غير المباشرة مع ميكروبات الأمعاء أو الخلايا التي تقدم المستضد؛ هذه الآلية تتطلب مزيدا من التوضيح.
خاتمة
ينشئ Flagelin 22 TFA، بعموده الفقري الخطي الفريد 22-الببتيد المحفوظ، آلية أساسية لتنشيط مستقبل FLS2/BAK1، وسلسلة إشارات مناعية PTI، واستجابة دفاعية متعددة المستويات. وهذا يتيح -مقاومة واسعة النطاق للأمراض في المحاصيل، وحفظ الفواكه والخضروات، وتطبيقها في البحث العلمي، مما يجعله صنفًا قياسيًا لمحفزات المناعة النباتية. على المستوى الهيكلي الجزيئي، فإن نموذج ربط مستقبل الطرف N- ومنطقة رابط الإشارة المتوسطة وهيكل تثبيت غشاء الطرف C وإذابة تكوين ملح TFA يضع الأساس الهيكلي لنشاطه العالي وثباته العالي وقابليته الجيدة للذوبان في الماء.
تدعو شركة Xi'an Faithful BioTech Co., Ltd. المتخصصين في الصناعة للتعرف على خدماتنا الاستثنائيةفلاجلين 22 TFAقدرات الإنتاج والحلول الشاملة B2B. تتميز منتجاتنا الصيدلانية- بجودة فائقة وأسعار تنافسية ويتم تقديمها مع تسليم عالمي موثوق من خلال-شبكة توزيع راسخة. يرجى الاتصال بفريقنا (allen@faithfulbio.com) لطلب عينات ومناقشة حلول الصياغة المخصصة التي تناسب احتياجاتك الخاصة. تلتزم Xi'an Faithful BioTech بالتميز والامتثال الصارم للوائح ذات الصلة ودعم العملاء الاحترافي، وتسعى جاهدة لتقديم تجربة استثنائية لك.
مراجع
- بنشتشيم. (2026). فلاجيلين 22 (flg22) ورقة البيانات الفنية لملح TFA.
- بوجون لو، وآخرون. (2016). الاستجابات الدفاعية في الخلايا المشيمية الأنثوية في Saccharina japonica (Phaeophyta) الناجم عن الببتيدات المشتقة من flg22. مجلة علم الفسيولوجيا التطبيقية، 28(3)، 1723-1732.
- تشاي، ي.، وجين، هـ. (2025). التنشيط المعقد لمستقبلات FLS2 / BAK1 وإشارات PTI في مناعة النبات. المراجعة السنوية لبيولوجيا النبات، 76، 589-615.
- إنفيفوكيم. (2025). دليل المنتج فلاجلين 22 TFA (V77011).
- ميدتشيم اكسبريس. (2025). بروتوكول النشاط الحيوي فلاجلين 22 (TFA) (HY-P1568A-5mg).
- SB-الببتيد. (2026). ورقة مواصفات فلاجيلين 22 (FLG22).
- زيبفيل، C.، وآخرون. (2004). ينشط السوط البكتيري مستقبِل الأرابيدوبسيس FLS2 كيناز. الطبيعة، 428(6984)، 764-767.