筑波大学,科学技術振興機構（ＪＳＴ）

令和２年９月２４日

筑波大学
科学技術振興機構（ＪＳＴ）

細菌は菌糸の「高速道路」を移動し「通行料」を払う

～細菌と糸状菌の知られざる共生関係を発見～

細菌と糸状菌はいずれも、自然界に広く存在する主要な微生物で、互いに作用して、それぞれの特徴的な機能を発揮していることが明らかとなってきています。また、菌糸ネットワークが、細菌の増殖と移動に重要であることも分かってきました。そこで本研究では、細菌と糸状菌のモデル生物であるＢａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ（枯草菌）とＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｄｕｌａｎｓを共培養し、これらの相互作用を解析しました。

その結果、寒天培地上で、細菌が自身の鞭毛を使って糸状菌の菌糸上を秒速３０マイクロメートルという速度で素早く移動する様子が観察されました。また、糸状菌の菌糸ネットワークの生長を利用して細菌がその生存空間を拡大している様子を、タイムラプス撮影により可視化しました。細菌は、菌糸を高速道路のように利用して、より速くより遠くへ移動することができます。一方、菌糸の先端まで移動した細菌から、糸状菌にビタミンＢ１（チアミン）が供給され、菌糸の生長を促進していることが分かりました。すなわち、細菌は菌糸の「高速道路」を移動し、糸状菌は「通行料」としてチアミンを受け取り、互いにメリットを得ています。このことは、空間的相互作用と代謝的相互作用の組み合わせにより、細菌と糸状菌が共同体として生存空間を拡大するという、これまで知られていなかった相利共生の仕組みを示しています。

細菌と糸状菌の相互作用を理解することは、これら微生物が関わるバイオマス分解、動物植物への感染、植物共生と植物生育促進、発酵食品の生産などの制御につながると考えられます。

本研究の成果は、２０２０年９月２３日（米国東部時間）「Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｌｌｉａｎｃｅ」で公開されました。

本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 総括実施型研究（ＥＲＡＴＯ）「野村集団微生物制御プロジェクト」の一環で行われました。

＜プレスリリース資料＞

＜論文タイトル＞

“Fungal mycelia and bacterial thiamine establish a mutualistic growth mechanism”
（糸状菌の菌糸と細菌のチアミンがもたらす相利共生的生長機構）
ＤＯＩ：10.26508/lsa.202000878

＜お問い合わせ先＞

（英文）“Born to Be Wild: Fungal Highways Let Bacteria Travel in Exchange for Thiamine”

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