自然界における微細藻類の適応度は、多様な微生物群集内での相互作用によって形成される。しかし、これまでのほとんどの実験研究は、2者系における藻類-細菌相互作用を対象としてきた。共存する藻類に対して、細菌が成長を促進または阻害する効果を示しうることはよく確立されている。これに対し、追加の相手が珪藻-細菌相互作用の結果をどのように変化させるかについては、情報が限られている。本研究では、海産珪藻Skeletonema marinoiと10種類の異なる細菌との2者間相互作用をスクリーニングした。このスクリーニングにより、Marinobacter adhaerensは成長を促進し、Vibrio cyclitrophicus HSW24は成長を阻害するパートナーであることが同定された。V. cyclitrophicusの成長阻害は、細胞溶解、連鎖の断片化、ならびに色素の変化に関連していた。一方でM. adhaerensは、クロロフィルa蛍光の増大、均一な色素沈着、無傷の連鎖、健康的な細胞形態を支持した。両方の細菌と藻類を含む3者群集では、M. adhaerensが密度依存的にV. cyclitrophicusの阻害効果からS. marinoiを保護した。比較メタボロミクスにより、2者相互作用と3者相互作用の間で明確な代謝プロファイルの違いが明らかになった。これにより、3者群集で上方制御された代謝物、すなわち観察された保護の候補を同定することが可能になった。これらのうち、キヌレン酸とN-アセチルチラミンがバイオアッセイにより防御性分子として同定され、当該相互作用における二次代謝物の重要性が明確に示された。本研究の結果は、化学的メディエータによって、3番目の細菌パートナーが拮抗的な藻類-細菌相互作用の結果を変えうることを示している。この仕事は、2者相互作用の調査からだけでは導けない微生物群集の機能理解に対する示唆を与える。
https://doi.org/10.64898/2026.08.28.747787