Development of insect olfaction analysis system using a novel bioelectronic device

• Project/Area Number: 18380046
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied entomology
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: TAMADA Yasushi National Institute of Agrobiological Sciences, 絹タンパク素材開発ユニット, ユニット長 (70370666)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桑名 芳彦 昆虫科学研究領域, 絹タンパク素材開発ユニット, 主任研究員 (30370654) ; 小島 桂 昆虫科学研究領域, 絹タンパク素材開発ユニット, 主任研究員 (40370655)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KUWANA Yoshihiko 独立行政法人農業生物資源研究所, 絹タンパク素材開発ユニット, 主任研究員 (30370654) ; KOJIMA Katsura 独立行政法人農業生物資源研究所, 絹タンパク素材開発ユニット, 主任研究員 (40370655)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥16,860,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2008: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2007: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2006: ¥7,500,000 (Direct Cost: ¥7,500,000)
• Keywords: フェロモン / カイコガ / バイオセンサ / レセプタ / リン脂質二重膜 / FET

Research Abstract

本研究ではフェロモンに対して非常に敏感に反応するカイコガの匂い受容系をモデルにして、フェロモン刺激を電気信号の変化として捉えられるシステムの構築を目指した。このシステムは昆虫の機能解明だけでなく高感度なバイオセンサとしての利用も期待された。その実現のためカイコガの触角中の生体組織と似た構造を人工的に作り、生体膜表面で起こる反応を電気信号として検出するシステムを作成した。またシステムの高感度化に向け、フェロモンを感じる物質(レセプタ)を培養細胞で大量に生産することに成功した。

Research Products

• [Journal Article] Design and Fabrication of Biosensor Device by Use of Receptor Proteins (2009)
  • Author(s): Yoshihiko Kuwana, Katsura Kojima, Yasushi Tamada
  • Journal Title: IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines vol.129, no.11(in press)
  • NAID: 10025318981
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and Fabrication of Biosensor Device by Use of Receptor Proteins (2009)
  • Author(s): Yoshihiko Kuwana, Katsura Kojima, Yasushi Tamada
  • Journal Title: Transactions on Sensors and Micromachines 129(印刷中)
  • NAID: 10025318981
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 最大の未利用資源としての昆虫産生物 (2006)
  • Author(s): 小島桂
  • Journal Title: Ceramic Data Book vol.34 Pages: 197-197
• [Journal Article] 最大の未利用資源としての昆虫産生物 (2006)
  • Author(s): 小島桂
  • Journal Title: Ceramic Data Book 34 Pages: 197-197
• [Journal Article] 昆虫匂いレセプタを利用したバイオセンサ開発 -カイコフェロモンレセプタのクローニングと発現- (2006)
  • Author(s): 桑名芳彦, 小島桂, 玉田靖
  • Journal Title: 日本分子生物学会2006フォーラム Pages: 410-410
• [Presentation] 虫レセプタタンパク質を利用するバイオセンサの基本特性 (2009)
  • Author(s): 桑名芳彦、小島桂、玉田靖
  • Organizer: 日本蚕糸学会第79回大会
  • Place of Presentation: 東京都府中市(東京農工大)
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 昆虫レセプタタンパク質を利用するバイオセンサの基本特性 (2009)
  • Author(s): 桑名芳彦, 小島桂, 玉田靖
  • Organizer: 日本蚕糸学会第79回大会
  • Place of Presentation: 東京農工大
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 昆虫レセプタタンパク質を利用したバイオセンサ (2009)
  • Author(s): 桑名芳彦、小島桂、玉田靖
  • Organizer: つくば医工連携フォーラム2009
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市(産業技術総合研究所)
  • Year and Date: 2009-01-14
• [Presentation] 昆虫レセプタタンパク質を利用したバイオセンサ (2009)
  • Author(s): 桑名芳彦, 小島桂, 玉田靖
  • Organizer: つくば医工連携フォーラム2009
  • Place of Presentation: 産業総合技術研究所(茨城県つくば市)
  • Year and Date: 2009-01-14
• [Presentation] 高感度バイオセンサのための昆虫嗅覚レセプタタンパク質の発現 (2008)
  • Author(s): 桑名芳彦、小島桂、玉田靖
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市(神戸国際会議場)
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] 高感度バイオセンサのための昆虫嗅覚レセプタタンパク質の発現 (2008)
  • Author(s): 小島桂, 桑名芳彦, 玉田靖
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学学会大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] 高感度バイオセンサのための組換え昆虫匂いレセプタの発現 (2008)
  • Author(s): 桑名芳彦、小島桂、玉田靖
  • Organizer: 生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市(福岡国際会議場)
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] 高感度バイオセンサのための組換え昆虫匂いレセプタの発現 (2008)
  • Author(s): 桑名芳彦, 小島桂, 玉田靖
  • Organizer: 生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] レセプタタンパク質を利用するためのバイオセンサデバイスの設計と製作 (2008)
  • Author(s): 桑名芳彦、小島桂、玉田靖
  • Organizer: 第25回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • Place of Presentation: 沖縄県宜野湾市(沖縄コンベンションセンター)
  • Year and Date: 2008-10-24
• [Presentation] レセプタタンパク質を利用するためのバイオセンサデバイスの設計と製作 (2008)
  • Author(s): 桑名芳彦, 小島桂, 玉田靖
  • Organizer: 第25回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター
  • Year and Date: 2008-10-24
• [Presentation] 昆虫に学ぶ農業センサ (2008)
  • Author(s): 玉田靖、桑名芳彦
  • Organizer: 電気学会第2回農業センサシステム専門委員会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市(農業生物資源研究所)
  • Year and Date: 2008-10-10
• [Presentation] A Biosensor that Uses Insect Pheromone Receptors (2008)
  • Author(s): Yoshihiko Kuwana, Katsura Kojima, Yasushi Tamada
  • Organizer: The Tenth World Congress on Biosensors
  • Place of Presentation: 中国・上海(上海国際会議場)
  • Year and Date: 2008-05-15
• [Presentation] A biosensor that uses insect pheromone receptors (2008)
  • Author(s): Kuwana Y, Kojima K, Tamada Y
  • Organizer: The Tenth World Congress on Biosensors
  • Place of Presentation: 上海国際会議場(中国)
  • Year and Date: 2008-05-15
• [Presentation] カイコガフェロモンレセプタを利用したバイオセンサ (2007)
  • Author(s): 桑名芳彦
  • Organizer: 日本蚕糸学会第77回大会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市(農林水産技術会議事務局筑波事務所)
  • Year and Date: 2007-04-03
• [Presentation] カイコガフェロモンレセプタを利用したバイオセンサ (2007)
  • Author(s): 桑名 芳彦
  • Organizer: 平成19年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会(日本蚕糸学会第77回大会)
  • Place of Presentation: 農林水産技術会議筑波事務所(茨城県つくば市)
  • Year and Date: 2007-04-03
• [Presentation] 昆虫生体分子を利用するナノセンサ開発のための生体分子固定化技術の開発 (2006)
  • Author(s): 玉田靖、桑名芳彦
  • Organizer: 総合科学技術会議 科学技術連携施策群第一回ナノバイオテクノロジー連携群成果報告会
  • Place of Presentation: 東京都江東区(日本科学未来館)
  • Year and Date: 2006-12-21
• [Presentation] 昆虫匂いレセプタを利用したバイオセンサ開発 -カイコガフェロモンレセプタのクローニングと発現- (2006)
  • Author(s): 桑名芳彦、小島桂、玉田靖
  • Organizer: 日本分子生物学会2006フォーラム
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市(名古屋国際会議場)
  • Year and Date: 2006-12-07
• [Presentation] 昆虫の感覚受容分子群を利用したバイオセンサ (2006)
  • Author(s): 桑名芳彦、小島桂、玉田靖
  • Organizer: 第11回つくばバイオマテリアル研究会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市(物質材料研究機構)
  • Year and Date: 2006-11-24
• [Presentation] 農業生物資源における研究の展望 (2006)
  • Author(s): 玉田靖
  • Organizer: 第11回つくばバイオマテリアル研究会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市(物質材料研究機構)
  • Year and Date: 2006-11-24
• [Presentation] APCOT2006参加報告-バイオ関連 (2006)
  • Author(s): 桑名芳彦
  • Organizer: 第7回MEMS技術分科会
  • Place of Presentation: 大阪府大阪市(大阪市中央公会堂)
  • Year and Date: 2006-07-26
• [Presentation] A novel FET device for membrane potential measurement based on receptor-based biosensor (2006)
  • Author(s): Yoshihiko Kuwana, Yasushi Tamada
  • Organizer: The Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology
  • Place of Presentation: シンガポール(Marina Mandarin Hotel)
  • Year and Date: 2006-06-28
• [Presentation] Membrane potential measurement by a novel FET device as a receptor-based biosensor (2006)
  • Author(s): Yoshihiko Kuwana, Yasushi Tamada
  • Organizer: The Ninth World Congress on Biosensors
  • Place of Presentation: カナダ・トロント(Sheraton Centre)
  • Year and Date: 2006-05-11
• [Presentation] Immobilization of liposome on photodiode to detect membrane potential change (2006)
  • Author(s): Yasushi Tamada, Yoshihiko Kuwana
  • Organizer: The Ninth World Congress on Biosensors
  • Place of Presentation: カナダ・トロント(Sheraton Centre)
  • Year and Date: 2006-05-11
• [Presentation] Potential Measurement of Lipid Bilayer Membrane by Microfluidic FET Device (2006)
  • Author(s): Yoshihiko Kuwana, Katsura Kojima, Yasushi Tamada
  • Organizer: Fifth East Asian Biophysics Symposium & Forty-Fourth Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • Place of Presentation: 沖縄県宜野湾市(沖縄コンベンションセンター)
• [Book] バイオセンサーの先端科学技術と応用 -昆虫感覚機能利用バイオセンサー- (2007)
  • Author(s): 玉田靖
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] バイオセンサーの先端科学技術と応用、第5章昆虫感覚機能利用バイオセンサー (2007)
  • Author(s): 玉田 靖
  • Total Pages: 8
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Remarks] 平成19年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会(日本蚕糸学会第77回大会)にて「昆虫・生物機能の工学的利用への展望」と題するグループ研究会を主催