赤潮は有害藻類ブルーム(HAB)とも呼ばれ、水産業に甚大な経済的損失を与え、沿岸環境と人間の健康を脅かしています。HABの原因として、ラフィド藻のChattonella antiqua、Heterosigma akashiwo、渦鞭毛藻のKarenia mikimotoi、Alexandrium tamarense、珪藻類のEucampia zodiacus、 Pseudo-nitzschia australisなど特定の藻類が大量に繁茂していることが指摘されています。経済発展に伴う沿岸域の富栄養化がHABを増加させる大きな要因であると考えられるが、近年の気候変動は世界的にHABのリスクを高めている可能性があります。これまで、HABを抑制するために、クレイの散布や超音波照射などの化学的・物理的対策がとられてきました。これらの方法は特定の地域では有効であるが、効果、コスト、二次汚染などの問題はまだ解決されておらず、代替戦略の開発が望まれています。
近年,微細藻類を強力に溶解する海洋細菌(殺藻性細菌)が,環境に優しいHAB対策として注目されています。藻類殺滅菌は、様々な海洋生物から分離され、その分類、分布、対象となる微細藻類などが広く研究されています。これまでに報告された殺藻性細菌の多くは、海洋環境において一般的な分類群であるProteobacteriaとBacteroidetesに属しており、殺藻性細菌が沿岸生態系のキープレーヤーの1つであることが示唆されました。 例えば、藻類殺滅菌は海草のバイオフィルムに高密度に存在することから、藻類殺滅菌は海草を介したバイオフィルムに生息し、沿岸環境へ供給されていると考えられます。殺藻性細菌は、藻類細胞を直接攻撃する方法(標的藻類細胞への付着が必要)と間接的に攻撃する方法(活性分子を放出する)があります。前者は、プロテアーゼやグリコシダーゼなどの加水分解酵素を用いて、様々な種類の微細藻類を溶解します。また、いくつかの低分子化合物も殺藻主体として同定されています。これらの分子はバクテリアから水中に放出され、分散された殺藻剤が藻類細胞を攻撃します。低分子の殺藻性化合物は、何らかの標的特異的な活性を示す傾向があります。これらの知見は、HABを軽減するための生物学的戦略の開発を促したが、多くの殺藻性細菌のメカニズムや化学的基盤は、まだ研究されていません。本研究では、初めて報告された藻類殺滅菌の一つであるAlteromonas sp. Dから4種類のaminophenoxazinone alkaloid、questiomycins AおよびC~Eを同定しました。ここでは、questiomycins の単離、構造解明、および殺藻活性について述べます。また、藻類と細菌の密接な接触によって生じるquestiomycinsの殺藻作用の化学生態学的な根拠を提案しました。