ウイルスに抵抗する細菌の免疫防御機構

 一般にウイルスが人間に感染しても体細胞内に入らないと生存できず、この場合マクロファージやリンパ球などの免疫担当細胞が働いて攻撃するのですが、1回目の感染の時にリンパ球(B細胞から分化した形質細胞と言います)が免疫グロブリンという抗体を産生します。これが働き2回目にウイルスが体内に入ってきたときに、抗体が速やかに作られ細胞内に入る前に攻撃するのです。これを利用した予防方法がワクチンと呼ばれる、死滅した或いは毒性を弱めた病原物質を体内に注射してあらかじめ抗体を産生しやすくした予防接種です。細菌は大腸菌やコレラ菌、溶連菌など約1μm(百万分の1メートル)の大きさで、ウイルスはさらに小さく数十~数百nm(nm:10億分の1メートル)で、細菌の約数十分の1の大きさになります。細菌はウイルスの侵入に対抗する独自のシステムを持っているようです。人間のように免疫グロブリンを作れない細菌は、特殊な組織(CRISPR系という、人間でいうならば抗体産生する免疫機構に相当)で、初回に侵入してきたウイルスのDNA(ウイルスはDNAかRNAしか持たない)の一部を切り取って自分のゲノムに取り込み(人間の免疫に相当)これに相対するsnRNA(small nuclear RNA、人間では抗体に相当)を産生して次回のウイルスの侵入に備えます。snRNAはCRISP(cr)RNAと形を変え、Casタンパク質という物質と複合体を作り、侵入してきたウイルスを発見して迎撃機のように破壊するというものです。細菌には県境を越える移動や5人以上の食事会を自粛するという決まりがあるかどうかは知りませんが、強敵ウイルスの侵入に対してかくも逞しく健気に戦っているのです。さすがは何十億年も前に出現した人間を含めた生命体の祖先の「知恵」でしょうか。もう1つ話をすれば原核細胞(細胞の中に核を持たない)の細菌は大気中の酸素が過剰であった太古において、酸素を消費してエネルギー源であるATPを産生・提供していたのですが、我々人間の体を構成する細胞の祖先である原始真核細胞(細胞内に核を持つ)は細菌のこの機能に目を付けて細菌を自分の細胞内に取り込み、ミトコンドリアとしてエネルギー産生に利用するに至ったのです。このような「細胞内共生」が進化の原動力であるというものはリン・マーギュルス(米国1938-2011年)による学説ですが、我々現代の人間もいろんな病原体等とも共生していきたいものです。(2020.10)