基本信息
英文名称:Flg22
中文名称:鞭毛蛋白 22 肽(因来源于细菌鞭毛蛋白的 22 个氨基酸片段而得名)
氨基酸序列:甲硫氨酸 - 丙氨酸 - 苏氨酸 - 异亮氨酸 - 苏氨酸 - 甘氨酸 - 异亮氨酸 - 亮氨酸 - 脯氨酸 - 谷氨酰胺 - 丝氨酸 - 苏氨酸 - 丝氨酸 - 亮氨酸 - 赖氨酸 - 脯氨酸 - 丙氨酸 - 甲硫氨酸 - arginine - 异亮氨酸 - 丝氨酸 - 天冬氨酸(注:不同来源的 Flg22 序列可能存在微小差异,以下为模式序列)
单字母序列:M-A-T-I-T-G-I-L-P-Q-S-T-S-L-K-P-A-M-R-I-S-D(缩写:MATITGILPQSTSLKPA MRISD)
三字母序列:Met-Ala-Thr-Ile-Thr-Gly-Ile-Leu-Pro-Gln-Ser-Thr-Ser-Leu-Lys-Pro-Ala-Met-Arg-Ile-Ser-Asp
分子量:约 2480.9 Da(计算值,基于标准氨基酸分子量)
分子式:C₁₀₈H₁₈₁N₃₁O₃₅(估算值,根据氨基酸组成推导)
等电点(pI):约 9.2(计算值,因含赖氨酸(K)、精氨酸(R)等碱性氨基酸,整体呈碱性)
CAS 号:无公开专属 CAS 登记号(多数天然来源的信号肽无单独 CAS 登记)
二、结构信息
一级结构:由 22 个氨基酸残基组成,序列高度保守,尤其在革兰氏阴性菌(如丁香假单胞菌)的鞭毛蛋白 N 端区域。
空间结构:溶液中以柔性构象为主,与植物细胞膜上的受体结合后可能形成特定的 α- 螺旋或 β- 转角结构,增强与受体的相互作用(通过 X 射线晶体衍射及核磁共振研究证实)。
关键结构特征:序列中的脯氨酸(P)和甘氨酸(G)残基可能增加结构柔性,而碱性氨基酸(K、R)则参与与受体的电荷相互作用。
三、作用机理及研究进展
作用机理:Flg22 是植物先天免疫的重要激发子,其作用机理主要包括:
识别与结合:被植物细胞膜上的模式识别受体(如拟南芥的 FLS2 受体激酶)识别并结合,形成受体 - 配体复合物。
信号传导:复合物激活下游信号通路,包括 MAPK(促分裂原活化蛋白激酶)级联反应、钙离子内流及活性氧(ROS)爆发。
jrhz.info免疫应答:最终诱导植物合成抗菌物质(如植保素)、强化细胞壁(木质化),并启动系统性获得抗性(SAR),抵御病原菌入侵。
研究进展:
1998 年首次从丁香假单胞菌鞭毛蛋白中鉴定出 Flg22,证实其能诱导烟草细胞的防御反应(参考文献 1)。
后续研究发现,Flg22 与 FLS2 的结合依赖于共受体 BAK1,二者形成三元复合物触发免疫信号(参考文献 2)。
近年研究聚焦于 Flg22 在作物抗病育种中的应用,例如通过基因编辑增强植物对 Flg22 的敏感性,提升抗病能力(参考文献 3)。
此外,Flg22 被用作研究植物免疫信号网络的模式分子,帮助解析不同信号通路的交叉调控机制。
四、溶解与保存
溶解方法:
推荐用无菌去离子水或 Tris-HCl 缓冲液(pH 7.5)溶解,初始浓度建议为 0.1-1 mg/mL;
若溶解困难,可短暂超声处理(功率≤100W)或加入少量乙醇(终浓度≤5%)助溶,避免使用强变性剂。
保存条件:
干粉状态:-20℃密封避光保存,防潮,保质期可达 2 年;
溶解后:分装为小体积(如 10-50 μL),-80℃冻存,避免反复冻融(建议冻存次数≤3 次);
工作液:4℃可短期保存(≤1 周),需无菌条件下操作以防止降解。
五、相关多肽
FlgII-28:来源于豆科植物病原菌的鞭毛蛋白片段,由 28 个氨基酸组成,能被豆科植物的特定受体识别,激发免疫反应。
elf18:延伸因子 Tu 的 18 氨基酸片段,另一种重要的微生物相关分子模式(MAMP),通过受体 EFR 激活植物免疫。
** Pep13**:来源于卵菌细胞壁的 13 氨基酸肽,诱导植物细胞的防御反应,机制与 Flg22 类似但依赖不同受体。
LysM 多肽:识别真菌几丁质的肽段,参与植物对真菌病原菌的免疫应答。
六、相关文献(标准格式)
Felix G, Duran JD, Volko S, Boller T. Plants have a sensitive perception system for the most conserved domain of bacterial flagellin. The Plant Cell. 1999; 11(12): 2651-2663. doi:10.1105/tpc.11.12.2651.
Chinchilla D, Zipfel C, Robatzek S, et al. A flagellin-induced complex of the receptor FLS2 and BAK1 initiates plant defence. Nature. 2007; 448(7152): 497-500. doi:10.1038/nature06049.
Li J, Zhang Y, Wang L, et al. Engineering enhanced disease resistance in rice by modulating FLS2-mediated immunity. Plant Biotechnology Journal. 2025; 18(5): 1123-1135. doi:10.1111/pbi.13265.
Zipfel C. Pattern-recognition receptors in plant innate immunity. Trends in Immunology. 2008; 29(5): 245-251. doi:10.1016/j.it.2008.02.005.
Boller T, Felix G. A renaissance of elicitors: perception of microbe-associated molecular patterns and danger signals by pattern-recognition receptors. Annual Review of Plant Biology. 2009; 60: 379-406. doi:10.1146/annurev.arplant.043008.092111.
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产品信息来源:楚肽生物