微生物間相互作用:捕食

微生物による捕食とは、ある微生物が別の微生物を殺し、栄養素やエネルギーを得るために消費する過程を指します。細菌性と原生動物の両方の捕食者を含みます。この相互作用は微生物群集の形成や栄養循環の調節に重要な役割を果たします。

細菌の捕食者:エピバイオティクスとエンドバイオティクスの違い

細菌の捕食者は攻撃様式に基づいてエピバイオティックまたはエンドバイオティックに分類されます。 ヴァンピロコッカスのようなエピバイオティック捕食者は獲物細胞の表面に付着し、プロテアーゼやヌクレアーゼなどの加水分解酵素を分泌して宿主細胞を溶解し、細胞質内容物を放出して栄養吸収を行います。対照的に、 Bdellovibrio bacteriovorus のような内生性捕食者は、獲物細胞の外膜に付着し、周辺空間に侵入することで生活環を開始します。ペリプラズム空間内で捕食者は伸びて複製し、最終的に宿主細胞を溶解させて複数の子孫を放出します。

ミクソコッカスによる兼性捕食

Myxococcus xanthusは兼性細菌の捕食者で、有機物をあさりと他の微生物を積極的に捕食する間を交互に行います。滑空運動を駆使し、協調したミクソコカムの集団が獲物に群がり、飲み込みます。これらの群れは分解酵素や二次代謝物の群れを分泌し、ミクソビレシンやミキシサラミドなどの抗菌化合物を含み、被食細胞の溶解や競争相手の抑制を助けます。この協力的な行動は細菌間の社会的捕食の例であり、細胞のシグナル伝達機構によって調節されています。

原生動物の放牧と細菌防御

捕食性原生動物—主に異栄養性鞭毛虫や繊毛虫—は、貪食作用を通じて細菌の集団を食い食います。これらの原生動物は、微生物の食物網を通じて炭素とエネルギーを輸送するという重要な生態学的役割を果たします。これに対抗して、細菌は細長いフィラメントや集まったマイクロコロニー、複雑なバイオフィルムを形成するなどの防御戦略を取ることが多いです。これらの構造的適応は物理的保護を提供し、個々の細胞へのアクセスを制限することで、原生動物が細菌の標的を包み込んだり侵入したりすることを難しくし、それによって食い込み圧力下での生存率を高めます。